ＬＥＤバックライト装置
【課題】本発明は、複数のＬＥＤストリングスに流れる直流電流を一定にするＬＥＤバックライト装置を提供する。
【解決手段】本発明のＬＥＤバックライト装置は、入力段が電源に接続されて電源電圧を昇圧するコンバータと、前記コンバータの出力段に各々接続され、直列に接続された複数のＬＥＤを各々有する複数のＬＥＤストリングスと、前記コンバータの出力段に接続され、前記複数のＬＥＤストリングスに並列に各々接続された複数の電流平滑回路と、前記複数の電流平滑回路及び前記複数のＬＥＤストリングスの各出力段に接続された複数の逆流防止回路と、前記複数の逆流防止回路の各出力段に複数の一次側コイル及び複数の二次側コイルの各一端部が直列に接続され、該複数の一次側コイル及び該複数の二次側コイルの各他端部が共通の接地部に接続された複数のトランスと、を備える。
【解決手段】本発明のＬＥＤバックライト装置は、入力段が電源に接続されて電源電圧を昇圧するコンバータと、前記コンバータの出力段に各々接続され、直列に接続された複数のＬＥＤを各々有する複数のＬＥＤストリングスと、前記コンバータの出力段に接続され、前記複数のＬＥＤストリングスに並列に各々接続された複数の電流平滑回路と、前記複数の電流平滑回路及び前記複数のＬＥＤストリングスの各出力段に接続された複数の逆流防止回路と、前記複数の逆流防止回路の各出力段に複数の一次側コイル及び複数の二次側コイルの各一端部が直列に接続され、該複数の一次側コイル及び該複数の二次側コイルの各他端部が共通の接地部に接続された複数のトランスと、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置の光源に使用する複数のＬＥＤを点灯させるＬＥＤバックライト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置(ＬＣＤ)は、軽量、薄型、低消費電力駆動等の機能が求められてきた。液晶表示装置は、自発光表示装置ではないため光源が必要になる。近時、光源としてはＬＥＤが使用されている。例えば、図１に示すＬＥＤバックライト装置がある（特許文献１）。このＬＥＤバックライト装置は、電力供給手段１０と、ダイオードＤ１１〜Ｄ４１，Ｄ１２〜Ｄ４２からなる全波整流回路と、トランスТ１〜Т４と、ＬＥＤストリングスＬＤ１〜ＬＤ４と、を備える。このＬＥＤバックライト装置は、電力供給手段１０から全波整流回路を介してＬＥＤストリングスＬＤ１〜ＬＤ４に供給される電流をトランスТ１〜Т４に生じる電磁力に基づき均衡化している。
【０００３】
また、図２に示すＬＥＤバックライト装置もある（特許文献１）。このＬＥＤバックライト装置は、トランスТ１〜Т４の一次側巻線Ｓ１〜Ｓ４及び二次側巻線Ｎ１〜Ｎ４を、全波整流回路において各ダイオードＤ１１〜Ｄ４１，Ｄ１２〜Ｄ４２で半波整流される電流を均衡化する電磁結合が生じるように接続して、ＬＥＤストリングスＬＤ１〜ＬＤ４に供給される電流を均衡化している。
【０００４】
さらに、図３に示すＬＥＤバックライト装置もある（特許文献２）。このＬＥＤバックライト装置１は、タップにより分割された分流コイル２ｂの各端部に逆流防止ダイオード１０、１１、平滑コンデンサ８ａ、８ｂ及びＬＥＤストリングス３ａ、３ｂを接続し、電流源から供給される電流を分流コイル２ｂに生じる電磁結合作用により２つの巻線ｎ１、ｎ２の巻数比の逆比に分流して、各ＬＥＤストリングス３ａ、３ｂに供給する電流を一定にしている。図１及び図２に示した各ＬＥＤバックライト装置では、トランスТ１〜Т４を電流バランス回路として用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２１８９４９号公報
【特許文献２】特開２００６−３１９２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した図１及び図２のＬＥＤバックライト装置では、トランスТ１〜Т４の一次側、二次側に電磁結合作用を発生させるためには交流電流を必要とし、各ＬＥＤストリングスにはリップルの少ない直流電流を供給する必要がある。このため、電流バランス回路として用いられるトランスТ１〜Т４は、必然的に電源とＬＥＤストリングスの間に設置しなければならない。したがって、電流バランス回路がグランド等に短絡した場合、回路の焼損や発煙等が発生する可能性がある。この事態を回避するためには、高耐圧の素子を用いる、もしくは保護回路を付加する必要性があり、ＬＥＤバックライト装置の製造コストを上昇させる。これらの課題は、上述した図３のＬＥＤバックライト装置においても同様である。
【０００７】
本発明の目的は、複数のＬＥＤストリングスに流れる直流電流を一定に制御する電流バランス回路の回路構成を簡略にして製造コストを低減するＬＥＤバックライト装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施の形態に係るＬＥＤバックライト装置は、入力段が電源に接続されて電源電圧を昇圧するコンバータと、前記コンバータの出力段に各々接続され、直列に接続された複数のＬＥＤを各々有する複数のＬＥＤストリングスと、前記コンバータの出力段に接続され、前記複数のＬＥＤストリングスに並列に各々接続された複数の電流平滑回路と、前記複数の電流平滑回路及び前記複数のＬＥＤストリングスの各出力段に接続された複数の逆流防止回路と、前記複数の逆流防止回路の各出力段に複数の一次側コイル及び複数の二次側コイルの各一端部が直列に接続され、該複数の一次側コイル及び該複数の二次側コイルの各他端部が共通の接地部に接続された複数のトランスを備えることを特徴とする。このＬＥＤバックライト装置によれば、複数のＬＥＤストリングスのアノード電極側を共通接続とすることができ、複数のＬＥＤストリングスのカソード電極側に接続したトランスを電流バランス回路として用いることができ、電流バランス回路の回路構成を簡略にして製造コストを低減することができる。
【０００９】
また、前記複数のトランスの複数の一次側コイル及び複数の二次側コイルは、互いに極性が反対方向となっている。このＬＥＤバックライト装置によれば、トランスの電磁結合作用により複数のＬＥＤストリングスに各々流す直流電流を一定に制御することが可能になる。
【００１０】
また、前記複数のＬＥＤストリングスは偶数列であり、前記複数のトランスのうち隣接するトランスの各他端部には、前記一次側コイル及び前記二次側コイルを有する他のトランスの各一端部を接続し、該一次側コイル及び該二次側コイルの各他端部を接地部に接続してもよい。このＬＥＤバックライト装置によれば、トランスの電磁結合作用により複数のＬＥＤストリングスに各々流す直流電流を一定に制御することが可能になる。
【００１１】
本発明の一実施の形態に係るＬＥＤバックライト装置は、入力段が電源に接続されて電源電圧を昇圧するコンバータと、前記コンバータの出力段に各々接続され、直列に接続された複数のＬＥＤを各々有する複数のＬＥＤストリングスと、前記コンバータの出力段に接続され、前記複数のＬＥＤストリングスに並列に各々接続された複数の電流平滑回路と、前記複数の電流平滑回路及び前記複数のＬＥＤストリングスの各出力段に接続された複数の逆流防止回路と、前記複数の逆流防止回路の各出力段に複数の二次側コイルの各一端部が直列に接続され、該複数の二次側コイルの各他端部が共通の接地部に接続され、複数の一次側コイルがループ状に直列に接続された複数のトランスを備えることを特徴とする。このＬＥＤバックライト装置によれば、複数のＬＥＤストリングスのアノード電極側を共通接続とすることができ、複数のＬＥＤストリングスのカソード電極側に接続したトランスを電流バランス回路として用いることができ、電流バランス回路の回路構成を簡略にして製造コストを低減することができる。
【００１２】
また、前記複数のトランスの複数の一次側コイル及び複数の二次側コイルは、互いに極性が同一方向となっている。このＬＥＤバックライト装置によれば、トランスの電磁結合作用により複数のＬＥＤストリングスに各々流す直流電流を一定に制御することが可能になる。
【００１３】
また、前記複数の一次側コイルは直列に接続され、該直列に接続された複数の一次側コイルの一端部及び他端部は接地部に接続されてもよい。このＬＥＤバックライト装置によれば、トランスの電磁結合作用により複数のＬＥＤストリングスに各々流す直流電流を一定に制御することが可能になる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、発熱を伴う電流駆動回路やフィードバック回路を用いることなく順方向電圧の異なる複数のＬＥＤストリングスに各々流れる直流電流を一定にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来のＬＥＤバックライト装置の回路構成を示す図である。
【図２】従来のＬＥＤバックライト装置の回路構成を示す図である。
【図３】従来のＬＥＤバックライト装置の回路構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態１に係るＬＥＤバックライト装置の回路構成を示す図である。
【図５】図２のＬＥＤバックライト装置の動作をシミュレーションするためのシミュレーション回路の構成例を示す図である。
【図６】図５のシミュレーション回路の各部の信号を示す図である。
【図７】本発明の実施形態２に係るＬＥＤバックライト装置の回路構成を示す図である。
【図８】図７のＬＥＤバックライト装置の動作をシミュレーションするためのシミュレーション回路の構成例を示す図である。
【図９】図８のシミュレーション回路の各部の信号を示す図である。
【図１０】（Ａ）は本発明の実施形態３に係るＬＥＤバックライト装置の回路構成を示す図、（Ｂ）は（Ａ）のトランス部分の異なる回路構成を示す図である。
【図１１】図１０（Ａ）のＬＥＤバックライト装置の動作をシミュレーションするためのシミュレーション回路の構成例を示す図である。
【図１２】図１１のシミュレーション回路の各部の信号を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態４に係るＬＥＤバックライト装置の回路構成を示す図である。
【図１４】図１３のトランス部分の異なる回路構成を示す図である。
【図１５】図１４のＬＥＤバックライト装置の動作をシミュレーションするためのシミュレーション回路の構成例を示す図である。
【図１６】図１５のシミュレーション回路の各部の信号を示す図である。
【図１７】本発明の実施形態５に係る液晶表示装置の要部構成を示すブロック図である。
【図１８】本発明の実施形態５に係る液晶表示装置の構造を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（実施形態１）
以下、本発明の実施形態１に係るＬＥＤバックライト装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
＜回路構成＞
図４は、実施形態１に係るＬＥＤバックライト装置２００の回路構成を示す図である。図４において、ＬＥＤバックライト装置２００は、直流電源２０１と、ブーストコンバータ２０２と、ＬＥＤストリングス２０３、２０４と、逆流防止用ダイオード２０５、２０６と、トランス２０７と、コンデンサＣ１、Ｃ２と、を備える。なお、ＬＥＤバックライト装置２００では、２つのＬＥＤストリングス２０３、２０４を駆動するための回路構成を示しているが、ＬＥＤストリングスの数は２つより多くしても良い。すなわち、液晶表示装置のサイズ等に応じてＬＥＤストリングスの数は適宜変更されるため、ＬＥＤバックライト装置２００における逆流防止用ダイオード、トランス、及びコンデンサの各数は適宜変更される。
【００１８】
ブーストコンバータ２０２は、入力段に直流電源２０１が接続され、出力段にＬＥＤストリングス２０３、２０４及びコンデンサＣ１、Ｃ２の各一端部が接続されている。ブーストコンバータ２０２は、直流電源２０１から供給される直流電流を所定周波数、所定振幅の交流電流に変換してＬＥＤストリングス２０３、２０４及びコンデンサＣ１、Ｃ２に供給する。
【００１９】
ＬＥＤストリングス２０３、２０４は、各々１２個のＬＥＤが直列に接続されて構成されており、各々一端部側のＬＥＤのアノード電極はブーストコンバータ２０２の出力端とコンデンサＣ１、Ｃ２との接続ノードに接続され、各々他端部側のＬＥＤのカソード電極は逆流防止用ダイオード２０５、２０６の各アノード電極とコンデンサＣ１、Ｃ２との接続ノードに接続されている。ＬＥＤストリングス２０３、２０４は、各々１２個のＬＥＤ直列接続の構成を示しているが、ＬＥＤ直列接続は１２個より多くしても良いし、少なくしても良い。すなわち、液晶表示装置のサイズ等に応じてＬＥＤ直列接続の数は適宜変更される。
【００２０】
コンデンサＣ１、Ｃ２は、ブーストコンバータ２０２から出力される交流電流を平滑して所定振幅の直流電流として各ＬＥＤストリングス２０３、２０４に供給するとともに、交流電流を逆流防止用ダイオード２０５、２０６を介してトランス２０７に供給する。コンデンサＣ１、Ｃ２は、電流平滑回路として機能する。
【００２１】
逆流防止用ダイオード２０５、２０６は、各カソード電極がトランス２０７の一次側コイルの一端部と二次側コイルの一端部に接続されている。逆流防止用ダイオード２０５、２０６は、トランス２０７の一次側コイル及び二次側コイルに対して順方向に接続されているため、ブーストコンバータ２０２から出力された交流電流とコンデンサＣ１、Ｃ２で平滑された直流電流をアノード電極側で合流してトランス２０７に流れる。
【００２２】
トランス２０７は、一次側コイルと二次側コイルの各一端部が逆流防止用ダイオード２０５、２０６の各カソード電極に接続され、一次側コイルと二次側コイルの各他端部が接地部又はフィードバック回路に接続されている。一次側コイルと二次側コイルの極性は互いに反対方向であり、巻数比は同一である。トランス２０７は、コンデンサＣ１、Ｃ２から供給される交流電流により一次側コイルと二次側コイルの間に電磁結合作用を発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御する。トランス２０７は、電流バランス回路として機能する。なお、図４には示していないが、フィードバック回路としては、トランス２０７の接地側に接続した抵抗Ｒにより出力段の電圧を検出し、この検出電圧をブーストコンバータ２０２にフィードバックして、ＬＥＤストリングス２０３、２０４に供給される直流電圧レベルを制御するようにしてもよい。
【００２３】
＜回路動作＞
まず、ブーストコンバータ２０２では、直流電源２０１から供給される直流電圧ＶＩＮが所定周波数及び所定振幅の交流電流に変換されてＬＥＤストリングス２０３、２０４の各一端部側のＬＥＤのアノード電極とコンデンサＣ１、Ｃ２との接続ノードに供給される。コンデンサＣ１、Ｃ２に供給された交流電流は平滑されて所定振幅の直流電流として各ＬＥＤストリングス２０３、２０４に供給される。また、コンデンサＣ１、Ｃ２から逆流防止用ダイオード２０５、２０６を介して交流電流がトランス２０７に供給される。
【００２４】
トランス２０７では、逆流防止用ダイオード２０５、２０６を介して供給された交流電流により一次側コイルと二次側コイルの間に電磁結合作用が発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御される。したがって、ＬＥＤストリングス２０３、２０４には同一の直流電流が供給されて、ＬＥＤストリングス２０３、２０４は点灯される。
【００２５】
以上のように、本発明の実施形態１に係るＬＥＤバックライト装置２００では、図１、図２及び図３に示した従来のＬＥＤバックライト装置のように電流バランス回路として用いられるトランスは電源とＬＥＤストリングスの間に設置せず、各ＬＥＤストリングス２０３、２０４のカソード電極側に接続された各逆流防止用ダイオード２０５、２０６のカソード電極側に電流バランス回路として用いられるトランス２０７を接続したため、ＬＥＤストリングス２０３、２０４のアノード電極側を単一ノードとして共通にすることができる。このため、トランス２０７の接地側の配線接続を多数設ける必要がなく、回路構成が簡略化できる。また、高耐圧の素子や回路を用いる必要がないため、ＬＥＤバックライト装置の製造コストを低減することができる。
【００２６】
次に、図４に示したＬＥＤバックライト装置２００の動作をシミュレーションするための回路構成について図５を参照して説明する。図５は、図４に示したＬＥＤバックライト装置２００の直流電源２０１及びブーストコンバータ２０２を図中に示す交流電源３０１、３０２及び回路３０３に置き換え、ＬＥＤストリングス２０３、２０４を抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ１、Ｒ＿ＬＥＤ２に置き換えた場合のシミュレーション回路３００の構成を示す図である。
【００２７】
＜回路構成＞
図５において、シミュレーション回路３００は、直流電源２０１及びブーストコンバータ２０２としての交流電源３０１、３０２及び回路３０３と、ＬＥＤストリングス２０３、２０４としての抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ１、Ｒ＿ＬＥＤ２と、コンデンサＣ６、Ｃ７と、逆流防止用ダイオードＤ６、Ｄ７と、トランス３０４と、を備える。
【００２８】
交流電源３０１、３０２は、所定周波数及び所定振幅の交流電圧Ｖ１、Ｖ２を回路３０３に供給する。回路３０３は、交流電源３０１、３０２から供給される交流電圧により所定振幅の交流電流に昇圧して抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ１、Ｒ＿ＬＥＤ２とコンデンサＣ６、Ｃ７に供給する。コンデンサＣ６、Ｃ７は、供給された交流電流を平滑して所定振幅の直流電流としてＬＥＤストリングス２０３、２０４としての抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ１、Ｒ＿ＬＥＤ２に供給する。また、コンデンサＣ６、Ｃ７から逆流防止用ダイオードＤ６、Ｄ７を介して交流電流がトランス３０４に供給される。トランス３０４は、逆流防止用ダイオードＤ６、Ｄ７を介して供給された交流電流により一次側コイルと二次側コイルの間に電磁結合作用を発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御する。したがって、ＬＥＤストリングス２０３、２０４としての抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ１、Ｒ＿ＬＥＤ２には同一の直流電流が供給される。
【００２９】
直流電源２０１及びブーストコンバータ２０２としての交流電源３０２及び回路３０３は、固定の交流電圧を出力する。交流電源３０１は起動時の０Ｖからシミュレーション動作を行うため交流電源を用いているが、固定の直流電圧を出力する。
【００３０】
図６（Ａ）、（Ｂ）では、横軸は測定時間を示し、２５０μｓ〜３００μｓの期間の各信号の変化を示している。
【００３１】
図５において、交流電源３０１、３０２では、例えば、Ｖ１＝２４Ｖの直流電圧と振幅がＶ２＝１０Ｖの正弦波交流電圧をそれぞれ発生させている。この直流電圧が回路３０３により昇圧されて抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ１、Ｒ＿ＬＥＤ２とコンデンサＣ６、Ｃ７との接続ノードО１に印加された交流電圧Ｖ（О１）は図６（Ｂ）に示すようになった。そして、この昇圧された正弦波交流電圧により流れる交流電流がコンデンサＣ６、Ｃ７により平滑された直流電流が抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ１、Ｒ＿ＬＥＤ２に供給されるとともに、コンデンサＣ６、Ｃ７から逆流防止用ダイオードＤ６、Ｄ７を介してトランス３０４に交流電流が流れると、一次側コイルと二次側コイルの間に電磁結合作用が発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御される。このことにより、ＬＥＤストリングス２０３、２０４としての抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ１、Ｒ＿ＬＥＤ２には、図６（Ａ）に示すように同一の直流電流−Ｉ（Ｒ＿ＬＥＤ１）、−Ｉ（Ｒ＿ＬＥＤ２）が流れるようになった。
【００３２】
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２に係るＬＥＤバックライト装置について図７を参照して説明する。実施形態２に係るＬＥＤバックライト装置４００では、偶数列のＬＥＤストリングスに対するトランス側の回路構成が異なることに特徴がある。
【００３３】
＜回路構成＞
図７は、実施形態２に係るＬＥＤバックライト装置の回路構成を示す図である。図７において、ＬＥＤバックライト装置４００は、直流電源４０１と、ブーストコンバータ４０２と、ＬＥＤストリングス４０３〜４０６と、逆流防止用ダイオード４０７〜４１０と、トランス４１１〜４１３と、コンデンサＣ１〜Ｃ４と、を備える。なお、ＬＥＤバックライト装置４００では、４つのＬＥＤストリングス４０３〜４０６を駆動するための回路構成を示しているが、ＬＥＤストリングスの数は４つより多くしても良い。すなわち、液晶表示装置のサイズ等に応じてＬＥＤストリングスの数は適宜変更されるため、ＬＥＤバックライト装置４００における逆流防止用ダイオード、トランス、及びコンデンサの各数は適宜変更される。なお、ブーストコンバータ４０２、ＬＥＤストリングス４０３〜４０６、逆流防止用ダイオード４０７〜４１０、コンデンサＣ１〜Ｃ４は、図４に示したブーストコンバータ２０２、ＬＥＤストリングス２０３、２０４、逆流防止用ダイオード２０５、２０６、及びコンデンサＣ１、Ｃ２と同様の回路構成であり、同様の機能を有するため、これらの構成説明は省略する。
【００３４】
トランス４１１、４１２は、一次側コイルと二次側コイルの各一端部が逆流防止用ダイオード２０５、２０６の各カソード電極に接続され、トランス４１１の一次側コイルと二次側コイルの各他端部がトランス４１３の一次側コイルの一端部に接続され、トランス４１２の一次側コイルと二次側コイルの各他端部がトランス４１３の二次側コイルの一端部に接続されている。トランス４１３の一次側コイルと二次側コイルの各他端部は、接地部又はフィードバック回路に接続されている。各トランス４１１〜４１３の一次側コイルと二次側コイルの極性は互いに反対方向であり、巻数比は同一である。トランス４１１〜４１３は、コンデンサＣ１〜Ｃ４から逆流防止用ダイオード４０７〜４１０を介して供給される交流電流により一次側コイルと二次側コイルの間に電磁結合作用を発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御される。トランス４１１〜４１３は、電流バランス回路として機能する。なお、図７には示していないが、フィードバック回路としては、トランス４１１〜４１３の共通接地側に接続した抵抗Ｒにより出力段の電圧を検出し、この検出電圧をブーストコンバータ４０２にフィードバックして、ＬＥＤストリングス４０３〜４０６に供給される直流電圧レベルを制御するようにしてもよい。
【００３５】
＜回路動作＞
まず、ブーストコンバータ４０２では、直流電源４０１から供給される直流電圧ＶＩＮが所定周波数及び所定振幅の交流電流に変換されてＬＥＤストリングス４０３〜４０６の各一端部側のＬＥＤのアノード電極とコンデンサＣ１〜Ｃ４との接続ノードに供給される。コンデンサＣ１〜Ｃ４に供給された交流電流は平滑されて所定振幅の直流電流として各ＬＥＤストリングス４０３〜４４０６に供給される。また、コンデンサＣ１〜Ｃ４から逆流防止用ダイオード４０７〜４１０を介して交流電流がトランス４１１〜４１３に供給される。
【００３６】
トランス４１１〜４１３では、逆流防止用ダイオード４０７〜４１０を介して供給された交流電流により一次側コイルと二次側コイルの間に電磁結合作用を発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御される。したがって、ＬＥＤストリングス４０３〜４０６には同一の直流電流が供給されて、ＬＥＤストリングス４０３〜４０６は点灯される。
【００３７】
以上のように、本発明の実施形態２に係るＬＥＤバックライト装置４００では、図１、図２及び図３に示した従来のＬＥＤバックライト装置のように電流バランス回路として用いられるトランスは電源とＬＥＤストリングスの間に設置せず、各ＬＥＤストリングス４０３〜４０６のカソード電極側に接続された各逆流防止用ダイオード４０７〜４１０のカソード電極側に流バランス回路として用いられるトランス４１１〜４１３を接続したため、ＬＥＤストリングス４０３〜４０６のアノード電極側を単一ノードとして共通にすることができる。このため、トランス４１１〜４１３の接地側の配線接続を多数設ける必要がなく、回路構成が簡略化できる。また、高耐圧の素子や回路を用いる必要がないため、ＬＥＤバックライト装置の製造コストを低減することができる。
【００３８】
次に、図７に示したＬＥＤバックライト装置４００の動作をシミュレーションするための回路構成について図８を参照して説明する。図８は、図７に示したＬＥＤバックライト装置４００の直流電源４０１及びブーストコンバータ４０２としての交流電源５０１、５０２及び回路５０３と、ＬＥＤストリングス４０３〜４０６としての抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ３〜Ｒ＿ＬＥＤ６と、コンデンサＣ９〜Ｃ１２と、逆流防止用ダイオードＤ９〜Ｄ１２と、トランス５０４〜５０６と、を備える。
【００３９】
交流電源５０１、５０２は、所定周波数及び所定振幅の交流電圧Ｖ１、Ｖ２を回路５０３に供給する。回路５０３は、交流電源５０１、５０２から供給される交流電圧により所定振幅の交流電流に昇圧して抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ３〜Ｒ＿ＬＥＤ６とコンデンサＣ９〜Ｃ１２に供給する。コンデンサＣ９〜Ｃ１２は、供給された交流電流を平滑して所定振幅の直流電流としてＬＥＤストリングス４０３〜４０６としての抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ３〜Ｒ＿ＬＥＤ６に供給する。また、コンデンサＣ９〜Ｃ１２から逆流防止用ダイオードＤ９〜Ｄ１２を介して交流電流がトランス５０４〜５０６に供給される。トランス５０４〜５０６は、逆流防止用ダイオードＤ９〜Ｄ１２を介して供給された交流電流により一次側コイルと二次側コイルの間に電磁結合作用が発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御される。したがって、ＬＥＤストリングス４０３〜４０６としての抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ３〜Ｒ＿ＬＥＤ６には同一の直流電流が供給される。
【００４０】
直流電源４０１及びブーストコンバータ４０２としての交流電源５０２及び回路５０３は、固定の交流電圧を出力する。交流電源５０１は起動時の０Ｖからシミュレーション動作を行うため交流電源を用いているが、固定の直流電圧を出力する。
【００４１】
図９（Ａ）、（Ｂ）では、横軸は測定時間を示し、２５０μｓ〜３００μｓの期間の各信号の変化を示している。
【００４２】
図９において、交流電源５０１、５０２では、例えば、Ｖ３＝２４Ｖの直流電圧と振幅がＶ４＝１０Ｖの正弦波交流電圧をそれぞれ発生させている。この直流電圧が回路５０３により昇圧されて抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ３〜Ｒ＿ＬＥＤ６とコンデンサＣ９〜Ｃ１２との接続ノードО２に印加された交流電圧Ｖ（О２）は図９（Ｂ）に示すようになった。そして、この昇圧された正弦波交流電圧により流れる交流電流がコンデンサＣ９〜Ｃ１２により平滑された直流電流が抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ３〜Ｒ＿ＬＥＤ６に供給されるとともに、コンデンサＣ９〜Ｃ１２から逆流防止用ダイオードＤ９〜Ｄ１２を介してトランス５０４〜５０６に交流電流が流れると、一次側コイルと二次側コイルの間に電磁結合作用が発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御される。このことにより、ＬＥＤストリングス４０３〜４０６としての抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ３〜Ｒ＿ＬＥＤ６には、図９（Ａ）に示すように同一の直流電流−Ｉ（Ｒ＿ＬＥＤ３）〜−Ｉ（Ｒ＿ＬＥＤ６）が流れるようになった。
【００４３】
（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３に係るＬＥＤバックライト装置について図１０を参照して説明する。実施形態３に係るＬＥＤバックライト装置６００では、偶数列のＬＥＤストリングスに対するトランス側の回路構成が異なることに特徴がある。
【００４４】
＜回路構成＞
図１０（Ａ）は、実施形態３に係るＬＥＤバックライト装置の回路構成を示す図である。図１０（Ａ）において、ＬＥＤバックライト装置６００は、直流電源６０１と、ブーストコンバータ６０２と、ＬＥＤストリングス６０３、６０４と、逆流防止用ダイオード６０５、６０６と、トランス６０７、６０８と、コンデンサＣ１、Ｃ２と、を備える。なお、ＬＥＤバックライト装置６００では、２つのＬＥＤストリングス６０３、６０４を駆動するための回路構成を示しているが、ＬＥＤストリングスの数は２つより多くしても良い。すなわち、液晶表示装置のサイズ等に応じてＬＥＤストリングスの数は適宜変更されるため、ＬＥＤバックライト装置６００における逆流防止用ダイオード、トランス、及びコンデンサの各数は適宜変更される。なお、ブーストコンバータ６０２、ＬＥＤストリングス６０３、６０４、逆流防止用ダイオード６０５、６０６、コンデンサＣ１、Ｃ２は、図４に示したブーストコンバータ２０２、ＬＥＤストリングス２０３、２０４、逆流防止用ダイオード２０５、２０６、及びコンデンサＣ１、Ｃ２と同様の回路構成であり、同様の機能を有するため、これらの構成説明は省略する。
【００４５】
トランス６０７、６０８は、一次側コイルが直列にループ状に接続され、二次側コイルの各一端部が逆流防止用ダイオード６０５、６０６の各カソード電極に接続され、二次側コイルの各他端部が接地部又はフィードバック回路に接続されている。一次側コイルと二次側コイルの極性は互いに同一方向であり、巻数比は同一である。トランス６０７、６０８は、コンデンサＣ１、Ｃ２から逆流防止用ダイオード６０５、６０６を介して供給される交流電流により一次側コイルと二次側コイルの間に電磁結合作用を発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御される。トランス６０７、６０８は、電流バランス回路として機能する。なお、図１０（Ａ）には示していないが、フィードバック回路としては、トランス６０７、６０８の共通接地側に接続した抵抗Ｒにより出力段の電圧を検出し、この検出電圧をブーストコンバータ６０２にフィードバックして、ＬＥＤストリングス６０３、６０４に供給される直流電圧レベルを制御するようにしてもよい。
【００４６】
＜回路動作＞
まず、ブーストコンバータ６０２では、直流電源６０１から供給される直流電圧ＶＩＮが所定周波数及び所定振幅の交流電流に変換されてＬＥＤストリングス６０３、６０４の各一端部側のＬＥＤのアノード電極とコンデンサＣ１、Ｃ２との接続ノードに供給される。コンデンサＣ１、Ｃ２に供給された交流電流は平滑されて所定振幅の直流電流として各ＬＥＤストリングス６０３、６０４に供給される。また、コンデンサＣ１、Ｃ２から逆流防止用ダイオード６０５、６０６を介して交流電流がトランス６０７、６０８に供給される。
【００４７】
トランス６０７、６０８では、逆流防止用ダイオード６０５、６０６を介して供給された交流電流により一次側コイルと二次側コイルの間に電磁結合作用を発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御される。したがって、ＬＥＤストリングス６０３、６０４には同一の直流電流が供給されて、ＬＥＤストリングス６０３、６０４は点灯される。
【００４８】
以上のように、本発明の実施形態３に係るＬＥＤバックライト装置６００では、図１、図２及び図３に示した従来のＬＥＤバックライト装置のように電流バランス回路として用いられるトランスは電源とＬＥＤストリングスの間に設置せず、各ＬＥＤストリングス６０３、 ６０４のカソード電極側に接続された各逆流防止用ダイオード６０５、６０６のカソード電極側に電流バランス回路として用いられるトランス６０７、６０８を接続したため、ＬＥＤストリングス６０３、６０４のアノード電極側を単一ノードとして共通にすることができる。このため、トランス６０７、６０８の接地側の配線接続を多数設ける必要がなく、回路構成が簡略化できる。また、高耐圧の素子や回路を用いる必要がないため、ＬＥＤバックライト装置の製造コストを低減することができる。
【００４９】
図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）のトランス６０７、６０８の接続が異なる構成を示す図である。図１０（Ｂ）において、トランス６０７、６０８の一次側コイルが直列に接続されるとともに、一次側コイルの各端部が接地部に接続されている。このトランス６０７、６０８の構成とした場合も図１０（Ａ）に示したトランス６０７、６０８と同様に、逆流防止用ダイオード６０５、６０６を介して供給された交流電流が一次側コイルと二次側コイルの電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御される。したがって、ＬＥＤストリングス６０３、６０４には同一の直流電流が供給されて、ＬＥＤストリングス６０３、６０４は点灯される。
【００５０】
次に、図１０（Ａ）に示したＬＥＤバックライト装置６００の動作をシミュレーションするための回路構成について図１１を参照して説明する。図１１は、図１０（Ａ）に示したＬＥＤバックライト装置６００の直流電源６０１及びブーストコンバータ６０２としての交流電源７０１、７０２及び回路７０３と、ＬＥＤストリングス６０３、６０４としての抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ１、Ｒ＿ＬＥＤ２と、コンデンサＣ７、Ｃ８と、逆流防止用ダイオードＤ６、Ｄ７と、トランス７０４、７０５と、を備える。
【００５１】
交流電源７０１、７０２は、所定周波数及び所定振幅の交流電圧Ｖ１、Ｖ２を回路７０３に供給する。回路７０３は、交流電源７０１、７０２から供給される交流電圧を所定振幅の交流電流に昇圧して抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ１、Ｒ＿ＬＥＤ２とコンデンサＣ７、Ｃ８に供給する。コンデンサＣ７、Ｃ８は、供給された交流電流を平滑して所定振幅の直流電流としてＬＥＤストリングス６０３、６０４としての抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ１、Ｒ＿ＬＥＤ２に供給する。また、コンデンサＣ７、Ｃ８から逆流防止用ダイオードＤ６、Ｄ７を介して交流電流がトランス７０４、７０５に供給される。トランス７０４、７０５は、逆流防止用ダイオードＤ６、Ｄ７を介して供給された交流電流が一次側コイルと二次側コイルの間に電磁結合作用を発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御される。したがって、ＬＥＤストリングス６０３、６０４としての抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ１、Ｒ＿ＬＥＤ２には同一の直流電流が供給される。
【００５２】
直流電源６０１及びブーストコンバータ６０２としての交流電源７０２及び回路７０３は、固定の交流電圧を出力する。交流電源７０１は起動時の０Ｖからシミュレーション動作を行うため交流電源を用いているが、固定の直流電圧を出力する。
【００５３】
図１２（Ａ）、（Ｂ）では、横軸は測定時間を示し、２５０μｓ〜３００μｓの期間の各信号の変化を示している。
【００５４】
図１１において、交流電源７０１、７０２では、例えば、Ｖ１＝２４Ｖの直流電圧と振幅がＶ２＝１０Ｖの正弦波交流電圧をそれぞれ発生させている。この直流電圧が回路７０３により昇圧されて抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ１、Ｒ＿ＬＥＤ２とコンデンサＣ７、Ｃ８との接続ノードО１に印加された交流電圧Ｖ（О１）は図１２（Ｂ）に示すようになった。そして、この昇圧された正弦波交流電圧により流れる交流電流がコンデンサＣ７、Ｃ８により平滑された直流電流が抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ１、Ｒ＿ＬＥＤ２に供給されるとともに、コンデンサＣ７、Ｃ８から逆流防止用ダイオードＤ６、Ｄ７を介してトランス７０４、７０５に交流電流が流れると、一次側コイルと二次側コイルの間に電磁結合作用が発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御される。このことにより、ＬＥＤストリングス６０３、６０４としての抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ１、Ｒ＿ＬＥＤ２には、図１２（Ａ）に示すように同一の直流電流−Ｉ（Ｒ＿ＬＥＤ１）、−Ｉ（Ｒ＿ＬＥＤ２）が流れるようになった。
【００５５】
（実施形態４）
次に、本発明の実施形態４に係るＬＥＤバックライト装置について図１３を参照して説明する。実施形態４に係るＬＥＤバックライト装置８００では、奇数列のＬＥＤストリングスに対するトランス側の回路構成が異なることに特徴がある。
【００５６】
＜回路構成＞
図１３は、実施形態４に係るＬＥＤバックライト装置の回路構成を示す図である。図１３において、ＬＥＤバックライト装置８００は、直流電源８０１と、ブーストコンバータ８０２と、ＬＥＤストリングス８０３〜８０５と、逆流防止用ダイオード８０６〜８０８と、トランス８０９〜８１１と、コンデンサＣ１〜Ｃ３と、を備える。なお、ＬＥＤバックライト装置８００では、３つのＬＥＤストリングス８０３〜８０６を駆動するための回路構成を示しているが、ＬＥＤストリングスの数は３つより多くしても良いし、少なくしても良い。すなわち、液晶表示装置のサイズ等に応じてＬＥＤストリングスの数は適宜変更されるため、ＬＥＤバックライト装置８００における逆流防止用ダイオード、トランス、及びコンデンサの各数は適宜変更される。なお、ブーストコンバータ８０２、ＬＥＤストリングス８０３〜８０５、逆流防止用ダイオード８０６〜８０８、コンデンサＣ１〜Ｃ３は、図４に示したブーストコンバータ２０２、ＬＥＤストリングス２０３、２０４、逆流防止用ダイオード２０５、２０６、及びコンデンサＣ１、Ｃ２と同様の回路構成であり、同様の機能を有するため、これらの構成説明は省略する。
【００５７】
トランス８０９〜８１１は、一次側コイルが直列にループ状に接続され、二次側コイルの各一端部が逆流防止用ダイオード８０６〜８０８の各カソード電極に接続され、二次側コイルの各他端部が接地部又はフィードバック回路に接続されている。一次側コイルと二次側コイルの極性は互いに同一方向であり、巻数比は同一である。トランス８０９〜８１１は、コンデンサＣ１〜Ｃ３から逆流防止用ダイオード８０６〜８０８を介して供給される交流電流により一次側コイルと二次側コイルの間に電磁結合作用を発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御される。トランス８０９〜８１１は、電流バランス回路として機能する。なお、フィードバック回路としては、トランス８０９〜８１１の共通接地側に接続した抵抗Ｒにより出力段の電圧を検出し、この検出電圧をブーストコンバータ８０２にフィードバックして、ＬＥＤストリングス８０３〜８０５に供給される直流電圧レベルを制御するようにしてもよい。
【００５８】
＜回路動作＞
まず、ブーストコンバータ８０２では、直流電源８０１から供給される直流電圧ＶＩＮが所定周波数及び所定振幅の交流電流に変換されてＬＥＤストリングス８０３〜８０５の各一端部側のＬＥＤのアノード電極とコンデンサＣ１〜Ｃ３との接続ノードに供給される。コンデンサＣ１〜Ｃ３に供給された交流電流は平滑されて所定振幅の直流電流として各ＬＥＤストリングス８０３〜８０５に供給される。また、コンデンサＣ１〜Ｃ３から逆流防止用ダイオード８０６〜８０８を介して交流電流がトランス８０９〜８１１に供給される。
【００５９】
トランス８０９〜８１１では、逆流防止用ダイオード８０６〜８０８を介して供給された交流電流により一次側コイルと二次側コイルの間に電磁結合作用が発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御される。したがって、ＬＥＤストリングス８０３〜８０５には同一の直流電流が供給されて、ＬＥＤストリングス８０３〜８０５は点灯される。
【００６０】
以上のように、本発明の実施形態４に係るＬＥＤバックライト装置８００では、図１、図２及び図３に示した従来のＬＥＤバックライト装置のように電流バランス回路として用いられるトランスは電源とＬＥＤストリングスの間に設置せず、各ＬＥＤストリングス８０３〜８０５のカソード電極側に接続された各逆流防止用ダイオード８０６〜８０８のカソード電極側に電流バランス回路として用いられるトランス８０９〜８１１を接続したため、ＬＥＤストリングス８０３〜８０５のアノード電極側を単一ノードとして共通にすることができる。このため、トランス８０９〜８１１の接地側の配線接続を多数設ける必要がなく、回路構成が簡略化できる。また、高耐圧の素子や回路を用いる必要がないため、ＬＥＤバックライト装置の製造コストを低減することができる。
【００６１】
図１４は、図１３のトランス８０９〜８１１の接続が異なる構成を示す図である。図１４において、トランス８０９〜８１１の一次側コイルが直列に接続されるとともに、一次側コイルの各端部が接地部に接続されている。このトランス８０９〜８１１の構成とした場合も図１４に示したトランス８０９〜８１１と同様に、逆流防止用ダイオード８０６〜８０８を介して供給された交流電流により一次側コイルと二次側コイルの間に電磁結合作用が発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御される。したがって、ＬＥＤストリングス８０３〜８０５には同一の直流電流が供給されて、ＬＥＤストリングス８０３〜８０５は点灯される。
【００６２】
次に、図１３に示したＬＥＤバックライト装置８００の動作をシミュレーションするための回路構成について図１５を参照して説明する。図１５は、図１３に示したＬＥＤバックライト装置８００の直流電源８０１及びブーストコンバータ８０２としての交流電源９０１、９０２及び回路９０３と、ＬＥＤストリングス８０３〜８０５としての抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ３〜Ｒ＿ＬＥＤ５と、コンデンサＣ９〜Ｃ１１と、逆流防止用ダイオードＤ９〜Ｄ１１と、トランス９０４〜９０６と、を備える。
【００６３】
交流電源９０１、９０２は、所定周波数及び所定振幅の交流電圧Ｖ１、Ｖ２を回路９０３に供給する。回路９０３は、交流電源９０１、９０２から供給される交流電圧を所定振幅の交流電流に昇圧して抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ３〜Ｒ＿ＬＥＤ５とコンデンサＣ９〜Ｃ１１に供給する。コンデンサＣ９〜Ｃ１１は、供給された交流電流を平滑して所定振幅の直流電流としてＬＥＤストリングス８０３〜８０５としての抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ３〜Ｒ＿ＬＥＤ５に供給する。また、コンデンサＣ９〜Ｃ１１から逆流防止用ダイオードＤ９〜Ｄ１１を介して交流電流がトランス９０４〜９０６に供給される。トランス９０４〜９０６は、逆流防止用ダイオードＤ９〜Ｄ１１を介して供給された交流電流により一次側コイルと二次側コイルの電磁結合作用を発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御される。したがって、ＬＥＤストリングス８０３〜８０５としての抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ３ｋらＲ＿ＬＥＤ５には同一の直流電流が供給される。
【００６４】
直流電源８０１及びブーストコンバータ８０２としての交流電源９０２及び回路９０３は、固定の交流電圧を出力する。交流電源９０１は起動時の０Ｖからシミュレーション動作を行うため交流電源を用いているが、固定の直流電圧を出力する。
【００６５】
図１６（Ａ）、（Ｂ）では、横軸は測定時間を示し、２５０μｓ〜３００μｓの期間の各信号の変化を示している。
【００６６】
図１５において、交流電源９０１、９０２では、例えば、Ｖ３＝２４Ｖの直流電圧と振幅がＶ４＝１０Ｖの正弦波交流電圧をそれぞれ発生させている。この正弦波交流電圧が回路９０３により昇圧されて抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ３〜Ｒ＿ＬＥＤ５とコンデンサＣ９〜Ｃ１１との接続ノードО２に印加された交流電圧Ｖ（О２）は図１６（Ｂ）に示すようになった。そして、この昇圧された正弦波交流電圧により流れる交流電流がコンデンサＣ９〜Ｃ１１により平滑された直流電流が抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ３〜Ｒ＿ＬＥＤ５に供給されるとともに、コンデンサＣ９〜Ｃ１１から逆流防止用ダイオードＤ９〜Ｄ１１を介してトランス９０４〜９０６に交流電流が流れると、一次側コイルと二次側コイルの間に電磁結合作用が発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御される。このことにより、ＬＥＤストリングス８０３〜８０５としての抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ３〜Ｒ＿ＬＥＤ５には、図１６（Ａ）に示すように同一の直流電流−Ｉ（Ｒ＿ＬＥＤ３）〜−Ｉ（Ｒ＿ＬＥＤ５）が流れるようになった。
【００６７】
（実施形態５）
次に、上記図４に示したＬＥＤバックライト装置２００を含む液晶表示装置について図１７に示すブロック図を参照して説明する。図１７に示すように、液晶表示装置１０００は、ＡＣ／ＤＣ電源装置１０１０と、ＬＣＤモジュール部１０２０と、バックライト装置１０３０と、を備える。
【００６８】
ＡＣ／ＤＣ電源装置１０１０は、コンセント１０１１、ＡＣ／ＤＣ整流部１０１２、及びＤＣ／ＤＣコンバータ１０１３から構成され、外部の商用交流電源電圧１００Ｖ又は２４０Ｖを直流電源電圧に変換してＬＣＤモジュール部１０２０に出力する。
【００６９】
ＬＣＤモジュール部１０２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２１、共通電極電圧発生部（Ｖｃｏｍ発生部）１０２２、γ電圧発生部１０２３、ＬＣＤパネル部１０２４、及びバックライト装置１０３０から構成され、外部のグラフィックコントローラ（図示せず）から入力される画像データに応じた画像を表示する。ＬＣＤパネル部１０２４は、複数の液晶素子がゲートドライバ部とデータドライバ部から各々伸びる複数のデータ線と複数のゲート線が交差する部分に各々接続されている。複数の液晶素子は、表示画像領域毎に分割されて、その表示画像領域毎に階調が制御される。
【００７０】
共通電極電圧発生部１０２２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２１においてレベル変換されて供給される直流電圧に基づいて共通電極電圧Ｖｃｏｍを発生してＬＣＤパネル部１０２４に出力する。
【００７１】
γ電圧発生部１０２３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２１においてレベル変換された直流電圧に基づいてγ電圧Ｖｄｄを発生してＬＣＤパネル部１０２４に供給する。図１７では、共通電極電圧発生部１０２２とγ電圧発生部１０２３がＬＣＤパネル部１０２４から分離されている例を示したが、これらをＬＣＤパネル部１０２４に含ませて構成することもできる。
【００７２】
バックライト装置１０３０は、バックライト駆動部１０３１及びバックライト部１０３２から構成される。バックライト駆動部１０３１には、上記図２に示したブーストコンバータ２０２、逆流防止ダイオード２０５、２０６、トランス２０７、及びコンデンサＣ１、Ｃ２が含まれる。バックライト部１０３２は、上記図２に示した複数のＬＥＤストリングス２０３、２０４が含まれる。バックライト部１０３２は、入力画像をＬＣＤパネル部１０２４に表示する際に、その入力画像の輝度に合わせて階調を制御するため、点灯時間が制御される。
【００７３】
液晶表示装置１０００は、バックライト装置１０３０内のバックライト駆動部１０３１に上述したブーストコンバータ２０２、逆流防止ダイオード２０５、２０６、トランス２０７、及びコンデンサＣ１、Ｃ２を備えたため、バックライト装置１０３０は、消費電力を低減できる。なお、ＡＣ／ＤＣ電源装置１０１０をＬＣＤモジュール部１０２０に内蔵させてもよい。
【００７４】
図１８は、実施形態５に係る液晶表示装置の構造を示す分解斜視図である。図１８は、液晶表示装置の回路構成ではなく、機構を図示したものである。図１８に示すように、液晶表示装置１０００は、バックライトアセンブリ１０５０、ディスプレイユニット１０７０及び収納容器１０８０を備える。
【００７５】
ディスプレイユニット１０７０は、映像を表示する液晶表示パネル１０７１、液晶表示パネル１０７１を駆動するための駆動信号を出力するデータ印刷回路１０７２及びゲート印刷回路１０７３を含む。データ印刷回路１０７２及びゲート印刷回路１０７３は、それぞれデータテープキャリアパッケージ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ、以下、ＴＣＰという）１０７４及びゲートＴＣＰ１０７５を通じて液晶表示パネル１０７１と電気的に連結される。
【００７６】
液晶表示パネル１０７１は、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）基板１０７６、ＴＦＴ基板１０７６に対向して結合されるカラーフィルタ基板１０７７及び両基板１０７６、１０７７の間に介在された液晶１０７８を含む。
【００７７】
ＴＦＴ基板１０７６は、例えば、スイッチング素子であるＴＦＴ（図示せず）がマトリクス状に形成された透明なガラス基板である。ＴＦＴのソース及びゲート端子には、それぞれデータ及びゲートラインが接続され、ドレイン端子には透明な導電性材質からなる共通電極（図示せず）が形成される。
【００７８】
カラーフィルタ基板１０７７は、例えば、色画素であるＲＧＢ画素（図示せず）が薄膜工程によって形成された基板である。カラーフィルタ基板１０７７は、透明な導電性材質からなる共通電極（図示せず）が形成される。
【００７９】
収容容器１０８０は、底面１０８１及び底面１０８１のエッジ部に収納空間を形成するために形成された側壁１０８２により構成される。収容容器１０８０は、バックライトアセンブリ１０１０及び液晶表示パネル１０７１が移動しないように固定する。
【００８０】
底面１０８１は、バックライトアセンブリ１０１０（図１７のバックライト部１０３２）が装着されるのに十分な底面面積を有し、バックライトアセンブリ１０５０と同じ構成を有することが好ましい。この例では、底面１０８１及びバックライトアセンブリ１０５０は、四角いプレート形状を有する。側壁１０８２は、バックライトアセンブリ１０１０が外部に離脱することのないように底面１０８１のエッジ部から略垂直に延長される。
【００８１】
この例における液晶表示装置１０００は、バックライト駆動部１０６０及びトップシャーシ１０９０をさらに含む。
【００８２】
バックライト駆動部１０６０は、収容容器１０８０の内部に配置され、バックライトアセンブリ１０５０を駆動するための直流電圧を発生させる。バックライト駆動部１０６０から発生された直流電圧は、第１電源印加線１０６３及び第２電源印加線１０６４を通じてバックライトアセンブリ１０５０に印加される。第１電源印加線１０６３及び第２電源印加線１０６４は、バックライトアセンブリ１０５０の両側部に形成された第１電極１０４０ａ及び第２電極１０４０ｂに直接接続してもよいし、別の部材（図示せず）を利用して第１電極１０４０ａ及び第２電極１０４０ｂに接続してもよい。また、バックライトアセンブリ１０５０は、接地用配線１０４１により収容容器１０８０に接地されている。バックライト駆動部１０６０は、収容容器１０８０に収容されることにより、バックライトアセンブリ１０５０と同様に収容容器１０８０に接地される。すなわち、バックライトアセンブリ１０５０とバックライト駆動部１０６０は、共通の収容容器１０８０に接地される。
【００８３】
トップシャーシ１０９０は、液晶表示パネル１０７１のエッジ部を囲みながら収容容器１０８０に結合される。トップシャーシ１０９０を設けることにより、外部からの衝撃に対する液晶表示パネル１０７１の破損を防止し、液晶表示パネル１０７１が収容容器１０８０から離脱することを防止することができる。
【００８４】
この液晶表示装置１０００は、バックライトアセンブリ１０５０から出射される光の特性を向上させるための少なくとも一枚の光学シート１０９５をさらに含んでもよい。光学シート１０９５は、光を拡散するための拡散シート又は光を集光するためのプリズムシートを含んでもよい。
【００８５】
したがって、ＬＥＤバックライト装置２００を備えた液晶表示装置１０００において、バックライト駆動部１０６０に上述したブーストコンバータ２０２、逆流防止用ダイオード２０５、２０６、トランス２０７、及びコンデンサＣ１、Ｃ２を備えたため、ＬＥＤバックライト装置の省電力化を図ることが可能になる。また、液晶表示装置１０００には、上記実施形態２〜４のＬＥＤバックライト装置４００、６００、８００を適用してもよい。
【００８６】
なお、上記実施形態１〜実施形態４に示したＬＥＤバックライト装置は、小型サイズや中型サイズの液晶パネルではなく、比較的大型の液晶パネルに適用することが好ましい。
【符号の説明】
【００８７】
２００，４００，６００，８００…ＬＥＤバックライト装置、２０２，４０２，６０２，８０２…ブーストコンバータ、２０３、２０４，４０３〜４０６，６０３、６０４，８０３〜８０５…ＬＥＤストリングス、２０５、２０６，４０７〜４１０，６０５、６０６，８０６〜８０８…逆流防止用ダイオード、２０７，４１１〜４１３，６０７、６０８，８０９〜８１１…トランス、Ｃ１〜Ｃ４…コンデンサ、１０００…液晶表示装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置の光源に使用する複数のＬＥＤを点灯させるＬＥＤバックライト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置(ＬＣＤ)は、軽量、薄型、低消費電力駆動等の機能が求められてきた。液晶表示装置は、自発光表示装置ではないため光源が必要になる。近時、光源としてはＬＥＤが使用されている。例えば、図１に示すＬＥＤバックライト装置がある（特許文献１）。このＬＥＤバックライト装置は、電力供給手段１０と、ダイオードＤ１１〜Ｄ４１，Ｄ１２〜Ｄ４２からなる全波整流回路と、トランスТ１〜Т４と、ＬＥＤストリングスＬＤ１〜ＬＤ４と、を備える。このＬＥＤバックライト装置は、電力供給手段１０から全波整流回路を介してＬＥＤストリングスＬＤ１〜ＬＤ４に供給される電流をトランスТ１〜Т４に生じる電磁力に基づき均衡化している。
【０００３】
また、図２に示すＬＥＤバックライト装置もある（特許文献１）。このＬＥＤバックライト装置は、トランスТ１〜Т４の一次側巻線Ｓ１〜Ｓ４及び二次側巻線Ｎ１〜Ｎ４を、全波整流回路において各ダイオードＤ１１〜Ｄ４１，Ｄ１２〜Ｄ４２で半波整流される電流を均衡化する電磁結合が生じるように接続して、ＬＥＤストリングスＬＤ１〜ＬＤ４に供給される電流を均衡化している。
【０００４】
さらに、図３に示すＬＥＤバックライト装置もある（特許文献２）。このＬＥＤバックライト装置１は、タップにより分割された分流コイル２ｂの各端部に逆流防止ダイオード１０、１１、平滑コンデンサ８ａ、８ｂ及びＬＥＤストリングス３ａ、３ｂを接続し、電流源から供給される電流を分流コイル２ｂに生じる電磁結合作用により２つの巻線ｎ１、ｎ２の巻数比の逆比に分流して、各ＬＥＤストリングス３ａ、３ｂに供給する電流を一定にしている。図１及び図２に示した各ＬＥＤバックライト装置では、トランスТ１〜Т４を電流バランス回路として用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２１８９４９号公報
【特許文献２】特開２００６−３１９２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した図１及び図２のＬＥＤバックライト装置では、トランスТ１〜Т４の一次側、二次側に電磁結合作用を発生させるためには交流電流を必要とし、各ＬＥＤストリングスにはリップルの少ない直流電流を供給する必要がある。このため、電流バランス回路として用いられるトランスТ１〜Т４は、必然的に電源とＬＥＤストリングスの間に設置しなければならない。したがって、電流バランス回路がグランド等に短絡した場合、回路の焼損や発煙等が発生する可能性がある。この事態を回避するためには、高耐圧の素子を用いる、もしくは保護回路を付加する必要性があり、ＬＥＤバックライト装置の製造コストを上昇させる。これらの課題は、上述した図３のＬＥＤバックライト装置においても同様である。
【０００７】
本発明の目的は、複数のＬＥＤストリングスに流れる直流電流を一定に制御する電流バランス回路の回路構成を簡略にして製造コストを低減するＬＥＤバックライト装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施の形態に係るＬＥＤバックライト装置は、入力段が電源に接続されて電源電圧を昇圧するコンバータと、前記コンバータの出力段に各々接続され、直列に接続された複数のＬＥＤを各々有する複数のＬＥＤストリングスと、前記コンバータの出力段に接続され、前記複数のＬＥＤストリングスに並列に各々接続された複数の電流平滑回路と、前記複数の電流平滑回路及び前記複数のＬＥＤストリングスの各出力段に接続された複数の逆流防止回路と、前記複数の逆流防止回路の各出力段に複数の一次側コイル及び複数の二次側コイルの各一端部が直列に接続され、該複数の一次側コイル及び該複数の二次側コイルの各他端部が共通の接地部に接続された複数のトランスを備えることを特徴とする。このＬＥＤバックライト装置によれば、複数のＬＥＤストリングスのアノード電極側を共通接続とすることができ、複数のＬＥＤストリングスのカソード電極側に接続したトランスを電流バランス回路として用いることができ、電流バランス回路の回路構成を簡略にして製造コストを低減することができる。
【０００９】
また、前記複数のトランスの複数の一次側コイル及び複数の二次側コイルは、互いに極性が反対方向となっている。このＬＥＤバックライト装置によれば、トランスの電磁結合作用により複数のＬＥＤストリングスに各々流す直流電流を一定に制御することが可能になる。
【００１０】
また、前記複数のＬＥＤストリングスは偶数列であり、前記複数のトランスのうち隣接するトランスの各他端部には、前記一次側コイル及び前記二次側コイルを有する他のトランスの各一端部を接続し、該一次側コイル及び該二次側コイルの各他端部を接地部に接続してもよい。このＬＥＤバックライト装置によれば、トランスの電磁結合作用により複数のＬＥＤストリングスに各々流す直流電流を一定に制御することが可能になる。
【００１１】
本発明の一実施の形態に係るＬＥＤバックライト装置は、入力段が電源に接続されて電源電圧を昇圧するコンバータと、前記コンバータの出力段に各々接続され、直列に接続された複数のＬＥＤを各々有する複数のＬＥＤストリングスと、前記コンバータの出力段に接続され、前記複数のＬＥＤストリングスに並列に各々接続された複数の電流平滑回路と、前記複数の電流平滑回路及び前記複数のＬＥＤストリングスの各出力段に接続された複数の逆流防止回路と、前記複数の逆流防止回路の各出力段に複数の二次側コイルの各一端部が直列に接続され、該複数の二次側コイルの各他端部が共通の接地部に接続され、複数の一次側コイルがループ状に直列に接続された複数のトランスを備えることを特徴とする。このＬＥＤバックライト装置によれば、複数のＬＥＤストリングスのアノード電極側を共通接続とすることができ、複数のＬＥＤストリングスのカソード電極側に接続したトランスを電流バランス回路として用いることができ、電流バランス回路の回路構成を簡略にして製造コストを低減することができる。
【００１２】
また、前記複数のトランスの複数の一次側コイル及び複数の二次側コイルは、互いに極性が同一方向となっている。このＬＥＤバックライト装置によれば、トランスの電磁結合作用により複数のＬＥＤストリングスに各々流す直流電流を一定に制御することが可能になる。
【００１３】
また、前記複数の一次側コイルは直列に接続され、該直列に接続された複数の一次側コイルの一端部及び他端部は接地部に接続されてもよい。このＬＥＤバックライト装置によれば、トランスの電磁結合作用により複数のＬＥＤストリングスに各々流す直流電流を一定に制御することが可能になる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、発熱を伴う電流駆動回路やフィードバック回路を用いることなく順方向電圧の異なる複数のＬＥＤストリングスに各々流れる直流電流を一定にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来のＬＥＤバックライト装置の回路構成を示す図である。
【図２】従来のＬＥＤバックライト装置の回路構成を示す図である。
【図３】従来のＬＥＤバックライト装置の回路構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態１に係るＬＥＤバックライト装置の回路構成を示す図である。
【図５】図２のＬＥＤバックライト装置の動作をシミュレーションするためのシミュレーション回路の構成例を示す図である。
【図６】図５のシミュレーション回路の各部の信号を示す図である。
【図７】本発明の実施形態２に係るＬＥＤバックライト装置の回路構成を示す図である。
【図８】図７のＬＥＤバックライト装置の動作をシミュレーションするためのシミュレーション回路の構成例を示す図である。
【図９】図８のシミュレーション回路の各部の信号を示す図である。
【図１０】（Ａ）は本発明の実施形態３に係るＬＥＤバックライト装置の回路構成を示す図、（Ｂ）は（Ａ）のトランス部分の異なる回路構成を示す図である。
【図１１】図１０（Ａ）のＬＥＤバックライト装置の動作をシミュレーションするためのシミュレーション回路の構成例を示す図である。
【図１２】図１１のシミュレーション回路の各部の信号を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態４に係るＬＥＤバックライト装置の回路構成を示す図である。
【図１４】図１３のトランス部分の異なる回路構成を示す図である。
【図１５】図１４のＬＥＤバックライト装置の動作をシミュレーションするためのシミュレーション回路の構成例を示す図である。
【図１６】図１５のシミュレーション回路の各部の信号を示す図である。
【図１７】本発明の実施形態５に係る液晶表示装置の要部構成を示すブロック図である。
【図１８】本発明の実施形態５に係る液晶表示装置の構造を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（実施形態１）
以下、本発明の実施形態１に係るＬＥＤバックライト装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
＜回路構成＞
図４は、実施形態１に係るＬＥＤバックライト装置２００の回路構成を示す図である。図４において、ＬＥＤバックライト装置２００は、直流電源２０１と、ブーストコンバータ２０２と、ＬＥＤストリングス２０３、２０４と、逆流防止用ダイオード２０５、２０６と、トランス２０７と、コンデンサＣ１、Ｃ２と、を備える。なお、ＬＥＤバックライト装置２００では、２つのＬＥＤストリングス２０３、２０４を駆動するための回路構成を示しているが、ＬＥＤストリングスの数は２つより多くしても良い。すなわち、液晶表示装置のサイズ等に応じてＬＥＤストリングスの数は適宜変更されるため、ＬＥＤバックライト装置２００における逆流防止用ダイオード、トランス、及びコンデンサの各数は適宜変更される。
【００１８】
ブーストコンバータ２０２は、入力段に直流電源２０１が接続され、出力段にＬＥＤストリングス２０３、２０４及びコンデンサＣ１、Ｃ２の各一端部が接続されている。ブーストコンバータ２０２は、直流電源２０１から供給される直流電流を所定周波数、所定振幅の交流電流に変換してＬＥＤストリングス２０３、２０４及びコンデンサＣ１、Ｃ２に供給する。
【００１９】
ＬＥＤストリングス２０３、２０４は、各々１２個のＬＥＤが直列に接続されて構成されており、各々一端部側のＬＥＤのアノード電極はブーストコンバータ２０２の出力端とコンデンサＣ１、Ｃ２との接続ノードに接続され、各々他端部側のＬＥＤのカソード電極は逆流防止用ダイオード２０５、２０６の各アノード電極とコンデンサＣ１、Ｃ２との接続ノードに接続されている。ＬＥＤストリングス２０３、２０４は、各々１２個のＬＥＤ直列接続の構成を示しているが、ＬＥＤ直列接続は１２個より多くしても良いし、少なくしても良い。すなわち、液晶表示装置のサイズ等に応じてＬＥＤ直列接続の数は適宜変更される。
【００２０】
コンデンサＣ１、Ｃ２は、ブーストコンバータ２０２から出力される交流電流を平滑して所定振幅の直流電流として各ＬＥＤストリングス２０３、２０４に供給するとともに、交流電流を逆流防止用ダイオード２０５、２０６を介してトランス２０７に供給する。コンデンサＣ１、Ｃ２は、電流平滑回路として機能する。
【００２１】
逆流防止用ダイオード２０５、２０６は、各カソード電極がトランス２０７の一次側コイルの一端部と二次側コイルの一端部に接続されている。逆流防止用ダイオード２０５、２０６は、トランス２０７の一次側コイル及び二次側コイルに対して順方向に接続されているため、ブーストコンバータ２０２から出力された交流電流とコンデンサＣ１、Ｃ２で平滑された直流電流をアノード電極側で合流してトランス２０７に流れる。
【００２２】
トランス２０７は、一次側コイルと二次側コイルの各一端部が逆流防止用ダイオード２０５、２０６の各カソード電極に接続され、一次側コイルと二次側コイルの各他端部が接地部又はフィードバック回路に接続されている。一次側コイルと二次側コイルの極性は互いに反対方向であり、巻数比は同一である。トランス２０７は、コンデンサＣ１、Ｃ２から供給される交流電流により一次側コイルと二次側コイルの間に電磁結合作用を発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御する。トランス２０７は、電流バランス回路として機能する。なお、図４には示していないが、フィードバック回路としては、トランス２０７の接地側に接続した抵抗Ｒにより出力段の電圧を検出し、この検出電圧をブーストコンバータ２０２にフィードバックして、ＬＥＤストリングス２０３、２０４に供給される直流電圧レベルを制御するようにしてもよい。
【００２３】
＜回路動作＞
まず、ブーストコンバータ２０２では、直流電源２０１から供給される直流電圧ＶＩＮが所定周波数及び所定振幅の交流電流に変換されてＬＥＤストリングス２０３、２０４の各一端部側のＬＥＤのアノード電極とコンデンサＣ１、Ｃ２との接続ノードに供給される。コンデンサＣ１、Ｃ２に供給された交流電流は平滑されて所定振幅の直流電流として各ＬＥＤストリングス２０３、２０４に供給される。また、コンデンサＣ１、Ｃ２から逆流防止用ダイオード２０５、２０６を介して交流電流がトランス２０７に供給される。
【００２４】
トランス２０７では、逆流防止用ダイオード２０５、２０６を介して供給された交流電流により一次側コイルと二次側コイルの間に電磁結合作用が発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御される。したがって、ＬＥＤストリングス２０３、２０４には同一の直流電流が供給されて、ＬＥＤストリングス２０３、２０４は点灯される。
【００２５】
以上のように、本発明の実施形態１に係るＬＥＤバックライト装置２００では、図１、図２及び図３に示した従来のＬＥＤバックライト装置のように電流バランス回路として用いられるトランスは電源とＬＥＤストリングスの間に設置せず、各ＬＥＤストリングス２０３、２０４のカソード電極側に接続された各逆流防止用ダイオード２０５、２０６のカソード電極側に電流バランス回路として用いられるトランス２０７を接続したため、ＬＥＤストリングス２０３、２０４のアノード電極側を単一ノードとして共通にすることができる。このため、トランス２０７の接地側の配線接続を多数設ける必要がなく、回路構成が簡略化できる。また、高耐圧の素子や回路を用いる必要がないため、ＬＥＤバックライト装置の製造コストを低減することができる。
【００２６】
次に、図４に示したＬＥＤバックライト装置２００の動作をシミュレーションするための回路構成について図５を参照して説明する。図５は、図４に示したＬＥＤバックライト装置２００の直流電源２０１及びブーストコンバータ２０２を図中に示す交流電源３０１、３０２及び回路３０３に置き換え、ＬＥＤストリングス２０３、２０４を抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ１、Ｒ＿ＬＥＤ２に置き換えた場合のシミュレーション回路３００の構成を示す図である。
【００２７】
＜回路構成＞
図５において、シミュレーション回路３００は、直流電源２０１及びブーストコンバータ２０２としての交流電源３０１、３０２及び回路３０３と、ＬＥＤストリングス２０３、２０４としての抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ１、Ｒ＿ＬＥＤ２と、コンデンサＣ６、Ｃ７と、逆流防止用ダイオードＤ６、Ｄ７と、トランス３０４と、を備える。
【００２８】
交流電源３０１、３０２は、所定周波数及び所定振幅の交流電圧Ｖ１、Ｖ２を回路３０３に供給する。回路３０３は、交流電源３０１、３０２から供給される交流電圧により所定振幅の交流電流に昇圧して抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ１、Ｒ＿ＬＥＤ２とコンデンサＣ６、Ｃ７に供給する。コンデンサＣ６、Ｃ７は、供給された交流電流を平滑して所定振幅の直流電流としてＬＥＤストリングス２０３、２０４としての抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ１、Ｒ＿ＬＥＤ２に供給する。また、コンデンサＣ６、Ｃ７から逆流防止用ダイオードＤ６、Ｄ７を介して交流電流がトランス３０４に供給される。トランス３０４は、逆流防止用ダイオードＤ６、Ｄ７を介して供給された交流電流により一次側コイルと二次側コイルの間に電磁結合作用を発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御する。したがって、ＬＥＤストリングス２０３、２０４としての抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ１、Ｒ＿ＬＥＤ２には同一の直流電流が供給される。
【００２９】
直流電源２０１及びブーストコンバータ２０２としての交流電源３０２及び回路３０３は、固定の交流電圧を出力する。交流電源３０１は起動時の０Ｖからシミュレーション動作を行うため交流電源を用いているが、固定の直流電圧を出力する。
【００３０】
図６（Ａ）、（Ｂ）では、横軸は測定時間を示し、２５０μｓ〜３００μｓの期間の各信号の変化を示している。
【００３１】
図５において、交流電源３０１、３０２では、例えば、Ｖ１＝２４Ｖの直流電圧と振幅がＶ２＝１０Ｖの正弦波交流電圧をそれぞれ発生させている。この直流電圧が回路３０３により昇圧されて抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ１、Ｒ＿ＬＥＤ２とコンデンサＣ６、Ｃ７との接続ノードО１に印加された交流電圧Ｖ（О１）は図６（Ｂ）に示すようになった。そして、この昇圧された正弦波交流電圧により流れる交流電流がコンデンサＣ６、Ｃ７により平滑された直流電流が抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ１、Ｒ＿ＬＥＤ２に供給されるとともに、コンデンサＣ６、Ｃ７から逆流防止用ダイオードＤ６、Ｄ７を介してトランス３０４に交流電流が流れると、一次側コイルと二次側コイルの間に電磁結合作用が発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御される。このことにより、ＬＥＤストリングス２０３、２０４としての抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ１、Ｒ＿ＬＥＤ２には、図６（Ａ）に示すように同一の直流電流−Ｉ（Ｒ＿ＬＥＤ１）、−Ｉ（Ｒ＿ＬＥＤ２）が流れるようになった。
【００３２】
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２に係るＬＥＤバックライト装置について図７を参照して説明する。実施形態２に係るＬＥＤバックライト装置４００では、偶数列のＬＥＤストリングスに対するトランス側の回路構成が異なることに特徴がある。
【００３３】
＜回路構成＞
図７は、実施形態２に係るＬＥＤバックライト装置の回路構成を示す図である。図７において、ＬＥＤバックライト装置４００は、直流電源４０１と、ブーストコンバータ４０２と、ＬＥＤストリングス４０３〜４０６と、逆流防止用ダイオード４０７〜４１０と、トランス４１１〜４１３と、コンデンサＣ１〜Ｃ４と、を備える。なお、ＬＥＤバックライト装置４００では、４つのＬＥＤストリングス４０３〜４０６を駆動するための回路構成を示しているが、ＬＥＤストリングスの数は４つより多くしても良い。すなわち、液晶表示装置のサイズ等に応じてＬＥＤストリングスの数は適宜変更されるため、ＬＥＤバックライト装置４００における逆流防止用ダイオード、トランス、及びコンデンサの各数は適宜変更される。なお、ブーストコンバータ４０２、ＬＥＤストリングス４０３〜４０６、逆流防止用ダイオード４０７〜４１０、コンデンサＣ１〜Ｃ４は、図４に示したブーストコンバータ２０２、ＬＥＤストリングス２０３、２０４、逆流防止用ダイオード２０５、２０６、及びコンデンサＣ１、Ｃ２と同様の回路構成であり、同様の機能を有するため、これらの構成説明は省略する。
【００３４】
トランス４１１、４１２は、一次側コイルと二次側コイルの各一端部が逆流防止用ダイオード２０５、２０６の各カソード電極に接続され、トランス４１１の一次側コイルと二次側コイルの各他端部がトランス４１３の一次側コイルの一端部に接続され、トランス４１２の一次側コイルと二次側コイルの各他端部がトランス４１３の二次側コイルの一端部に接続されている。トランス４１３の一次側コイルと二次側コイルの各他端部は、接地部又はフィードバック回路に接続されている。各トランス４１１〜４１３の一次側コイルと二次側コイルの極性は互いに反対方向であり、巻数比は同一である。トランス４１１〜４１３は、コンデンサＣ１〜Ｃ４から逆流防止用ダイオード４０７〜４１０を介して供給される交流電流により一次側コイルと二次側コイルの間に電磁結合作用を発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御される。トランス４１１〜４１３は、電流バランス回路として機能する。なお、図７には示していないが、フィードバック回路としては、トランス４１１〜４１３の共通接地側に接続した抵抗Ｒにより出力段の電圧を検出し、この検出電圧をブーストコンバータ４０２にフィードバックして、ＬＥＤストリングス４０３〜４０６に供給される直流電圧レベルを制御するようにしてもよい。
【００３５】
＜回路動作＞
まず、ブーストコンバータ４０２では、直流電源４０１から供給される直流電圧ＶＩＮが所定周波数及び所定振幅の交流電流に変換されてＬＥＤストリングス４０３〜４０６の各一端部側のＬＥＤのアノード電極とコンデンサＣ１〜Ｃ４との接続ノードに供給される。コンデンサＣ１〜Ｃ４に供給された交流電流は平滑されて所定振幅の直流電流として各ＬＥＤストリングス４０３〜４４０６に供給される。また、コンデンサＣ１〜Ｃ４から逆流防止用ダイオード４０７〜４１０を介して交流電流がトランス４１１〜４１３に供給される。
【００３６】
トランス４１１〜４１３では、逆流防止用ダイオード４０７〜４１０を介して供給された交流電流により一次側コイルと二次側コイルの間に電磁結合作用を発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御される。したがって、ＬＥＤストリングス４０３〜４０６には同一の直流電流が供給されて、ＬＥＤストリングス４０３〜４０６は点灯される。
【００３７】
以上のように、本発明の実施形態２に係るＬＥＤバックライト装置４００では、図１、図２及び図３に示した従来のＬＥＤバックライト装置のように電流バランス回路として用いられるトランスは電源とＬＥＤストリングスの間に設置せず、各ＬＥＤストリングス４０３〜４０６のカソード電極側に接続された各逆流防止用ダイオード４０７〜４１０のカソード電極側に流バランス回路として用いられるトランス４１１〜４１３を接続したため、ＬＥＤストリングス４０３〜４０６のアノード電極側を単一ノードとして共通にすることができる。このため、トランス４１１〜４１３の接地側の配線接続を多数設ける必要がなく、回路構成が簡略化できる。また、高耐圧の素子や回路を用いる必要がないため、ＬＥＤバックライト装置の製造コストを低減することができる。
【００３８】
次に、図７に示したＬＥＤバックライト装置４００の動作をシミュレーションするための回路構成について図８を参照して説明する。図８は、図７に示したＬＥＤバックライト装置４００の直流電源４０１及びブーストコンバータ４０２としての交流電源５０１、５０２及び回路５０３と、ＬＥＤストリングス４０３〜４０６としての抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ３〜Ｒ＿ＬＥＤ６と、コンデンサＣ９〜Ｃ１２と、逆流防止用ダイオードＤ９〜Ｄ１２と、トランス５０４〜５０６と、を備える。
【００３９】
交流電源５０１、５０２は、所定周波数及び所定振幅の交流電圧Ｖ１、Ｖ２を回路５０３に供給する。回路５０３は、交流電源５０１、５０２から供給される交流電圧により所定振幅の交流電流に昇圧して抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ３〜Ｒ＿ＬＥＤ６とコンデンサＣ９〜Ｃ１２に供給する。コンデンサＣ９〜Ｃ１２は、供給された交流電流を平滑して所定振幅の直流電流としてＬＥＤストリングス４０３〜４０６としての抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ３〜Ｒ＿ＬＥＤ６に供給する。また、コンデンサＣ９〜Ｃ１２から逆流防止用ダイオードＤ９〜Ｄ１２を介して交流電流がトランス５０４〜５０６に供給される。トランス５０４〜５０６は、逆流防止用ダイオードＤ９〜Ｄ１２を介して供給された交流電流により一次側コイルと二次側コイルの間に電磁結合作用が発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御される。したがって、ＬＥＤストリングス４０３〜４０６としての抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ３〜Ｒ＿ＬＥＤ６には同一の直流電流が供給される。
【００４０】
直流電源４０１及びブーストコンバータ４０２としての交流電源５０２及び回路５０３は、固定の交流電圧を出力する。交流電源５０１は起動時の０Ｖからシミュレーション動作を行うため交流電源を用いているが、固定の直流電圧を出力する。
【００４１】
図９（Ａ）、（Ｂ）では、横軸は測定時間を示し、２５０μｓ〜３００μｓの期間の各信号の変化を示している。
【００４２】
図９において、交流電源５０１、５０２では、例えば、Ｖ３＝２４Ｖの直流電圧と振幅がＶ４＝１０Ｖの正弦波交流電圧をそれぞれ発生させている。この直流電圧が回路５０３により昇圧されて抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ３〜Ｒ＿ＬＥＤ６とコンデンサＣ９〜Ｃ１２との接続ノードО２に印加された交流電圧Ｖ（О２）は図９（Ｂ）に示すようになった。そして、この昇圧された正弦波交流電圧により流れる交流電流がコンデンサＣ９〜Ｃ１２により平滑された直流電流が抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ３〜Ｒ＿ＬＥＤ６に供給されるとともに、コンデンサＣ９〜Ｃ１２から逆流防止用ダイオードＤ９〜Ｄ１２を介してトランス５０４〜５０６に交流電流が流れると、一次側コイルと二次側コイルの間に電磁結合作用が発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御される。このことにより、ＬＥＤストリングス４０３〜４０６としての抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ３〜Ｒ＿ＬＥＤ６には、図９（Ａ）に示すように同一の直流電流−Ｉ（Ｒ＿ＬＥＤ３）〜−Ｉ（Ｒ＿ＬＥＤ６）が流れるようになった。
【００４３】
（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３に係るＬＥＤバックライト装置について図１０を参照して説明する。実施形態３に係るＬＥＤバックライト装置６００では、偶数列のＬＥＤストリングスに対するトランス側の回路構成が異なることに特徴がある。
【００４４】
＜回路構成＞
図１０（Ａ）は、実施形態３に係るＬＥＤバックライト装置の回路構成を示す図である。図１０（Ａ）において、ＬＥＤバックライト装置６００は、直流電源６０１と、ブーストコンバータ６０２と、ＬＥＤストリングス６０３、６０４と、逆流防止用ダイオード６０５、６０６と、トランス６０７、６０８と、コンデンサＣ１、Ｃ２と、を備える。なお、ＬＥＤバックライト装置６００では、２つのＬＥＤストリングス６０３、６０４を駆動するための回路構成を示しているが、ＬＥＤストリングスの数は２つより多くしても良い。すなわち、液晶表示装置のサイズ等に応じてＬＥＤストリングスの数は適宜変更されるため、ＬＥＤバックライト装置６００における逆流防止用ダイオード、トランス、及びコンデンサの各数は適宜変更される。なお、ブーストコンバータ６０２、ＬＥＤストリングス６０３、６０４、逆流防止用ダイオード６０５、６０６、コンデンサＣ１、Ｃ２は、図４に示したブーストコンバータ２０２、ＬＥＤストリングス２０３、２０４、逆流防止用ダイオード２０５、２０６、及びコンデンサＣ１、Ｃ２と同様の回路構成であり、同様の機能を有するため、これらの構成説明は省略する。
【００４５】
トランス６０７、６０８は、一次側コイルが直列にループ状に接続され、二次側コイルの各一端部が逆流防止用ダイオード６０５、６０６の各カソード電極に接続され、二次側コイルの各他端部が接地部又はフィードバック回路に接続されている。一次側コイルと二次側コイルの極性は互いに同一方向であり、巻数比は同一である。トランス６０７、６０８は、コンデンサＣ１、Ｃ２から逆流防止用ダイオード６０５、６０６を介して供給される交流電流により一次側コイルと二次側コイルの間に電磁結合作用を発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御される。トランス６０７、６０８は、電流バランス回路として機能する。なお、図１０（Ａ）には示していないが、フィードバック回路としては、トランス６０７、６０８の共通接地側に接続した抵抗Ｒにより出力段の電圧を検出し、この検出電圧をブーストコンバータ６０２にフィードバックして、ＬＥＤストリングス６０３、６０４に供給される直流電圧レベルを制御するようにしてもよい。
【００４６】
＜回路動作＞
まず、ブーストコンバータ６０２では、直流電源６０１から供給される直流電圧ＶＩＮが所定周波数及び所定振幅の交流電流に変換されてＬＥＤストリングス６０３、６０４の各一端部側のＬＥＤのアノード電極とコンデンサＣ１、Ｃ２との接続ノードに供給される。コンデンサＣ１、Ｃ２に供給された交流電流は平滑されて所定振幅の直流電流として各ＬＥＤストリングス６０３、６０４に供給される。また、コンデンサＣ１、Ｃ２から逆流防止用ダイオード６０５、６０６を介して交流電流がトランス６０７、６０８に供給される。
【００４７】
トランス６０７、６０８では、逆流防止用ダイオード６０５、６０６を介して供給された交流電流により一次側コイルと二次側コイルの間に電磁結合作用を発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御される。したがって、ＬＥＤストリングス６０３、６０４には同一の直流電流が供給されて、ＬＥＤストリングス６０３、６０４は点灯される。
【００４８】
以上のように、本発明の実施形態３に係るＬＥＤバックライト装置６００では、図１、図２及び図３に示した従来のＬＥＤバックライト装置のように電流バランス回路として用いられるトランスは電源とＬＥＤストリングスの間に設置せず、各ＬＥＤストリングス６０３、 ６０４のカソード電極側に接続された各逆流防止用ダイオード６０５、６０６のカソード電極側に電流バランス回路として用いられるトランス６０７、６０８を接続したため、ＬＥＤストリングス６０３、６０４のアノード電極側を単一ノードとして共通にすることができる。このため、トランス６０７、６０８の接地側の配線接続を多数設ける必要がなく、回路構成が簡略化できる。また、高耐圧の素子や回路を用いる必要がないため、ＬＥＤバックライト装置の製造コストを低減することができる。
【００４９】
図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）のトランス６０７、６０８の接続が異なる構成を示す図である。図１０（Ｂ）において、トランス６０７、６０８の一次側コイルが直列に接続されるとともに、一次側コイルの各端部が接地部に接続されている。このトランス６０７、６０８の構成とした場合も図１０（Ａ）に示したトランス６０７、６０８と同様に、逆流防止用ダイオード６０５、６０６を介して供給された交流電流が一次側コイルと二次側コイルの電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御される。したがって、ＬＥＤストリングス６０３、６０４には同一の直流電流が供給されて、ＬＥＤストリングス６０３、６０４は点灯される。
【００５０】
次に、図１０（Ａ）に示したＬＥＤバックライト装置６００の動作をシミュレーションするための回路構成について図１１を参照して説明する。図１１は、図１０（Ａ）に示したＬＥＤバックライト装置６００の直流電源６０１及びブーストコンバータ６０２としての交流電源７０１、７０２及び回路７０３と、ＬＥＤストリングス６０３、６０４としての抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ１、Ｒ＿ＬＥＤ２と、コンデンサＣ７、Ｃ８と、逆流防止用ダイオードＤ６、Ｄ７と、トランス７０４、７０５と、を備える。
【００５１】
交流電源７０１、７０２は、所定周波数及び所定振幅の交流電圧Ｖ１、Ｖ２を回路７０３に供給する。回路７０３は、交流電源７０１、７０２から供給される交流電圧を所定振幅の交流電流に昇圧して抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ１、Ｒ＿ＬＥＤ２とコンデンサＣ７、Ｃ８に供給する。コンデンサＣ７、Ｃ８は、供給された交流電流を平滑して所定振幅の直流電流としてＬＥＤストリングス６０３、６０４としての抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ１、Ｒ＿ＬＥＤ２に供給する。また、コンデンサＣ７、Ｃ８から逆流防止用ダイオードＤ６、Ｄ７を介して交流電流がトランス７０４、７０５に供給される。トランス７０４、７０５は、逆流防止用ダイオードＤ６、Ｄ７を介して供給された交流電流が一次側コイルと二次側コイルの間に電磁結合作用を発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御される。したがって、ＬＥＤストリングス６０３、６０４としての抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ１、Ｒ＿ＬＥＤ２には同一の直流電流が供給される。
【００５２】
直流電源６０１及びブーストコンバータ６０２としての交流電源７０２及び回路７０３は、固定の交流電圧を出力する。交流電源７０１は起動時の０Ｖからシミュレーション動作を行うため交流電源を用いているが、固定の直流電圧を出力する。
【００５３】
図１２（Ａ）、（Ｂ）では、横軸は測定時間を示し、２５０μｓ〜３００μｓの期間の各信号の変化を示している。
【００５４】
図１１において、交流電源７０１、７０２では、例えば、Ｖ１＝２４Ｖの直流電圧と振幅がＶ２＝１０Ｖの正弦波交流電圧をそれぞれ発生させている。この直流電圧が回路７０３により昇圧されて抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ１、Ｒ＿ＬＥＤ２とコンデンサＣ７、Ｃ８との接続ノードО１に印加された交流電圧Ｖ（О１）は図１２（Ｂ）に示すようになった。そして、この昇圧された正弦波交流電圧により流れる交流電流がコンデンサＣ７、Ｃ８により平滑された直流電流が抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ１、Ｒ＿ＬＥＤ２に供給されるとともに、コンデンサＣ７、Ｃ８から逆流防止用ダイオードＤ６、Ｄ７を介してトランス７０４、７０５に交流電流が流れると、一次側コイルと二次側コイルの間に電磁結合作用が発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御される。このことにより、ＬＥＤストリングス６０３、６０４としての抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ１、Ｒ＿ＬＥＤ２には、図１２（Ａ）に示すように同一の直流電流−Ｉ（Ｒ＿ＬＥＤ１）、−Ｉ（Ｒ＿ＬＥＤ２）が流れるようになった。
【００５５】
（実施形態４）
次に、本発明の実施形態４に係るＬＥＤバックライト装置について図１３を参照して説明する。実施形態４に係るＬＥＤバックライト装置８００では、奇数列のＬＥＤストリングスに対するトランス側の回路構成が異なることに特徴がある。
【００５６】
＜回路構成＞
図１３は、実施形態４に係るＬＥＤバックライト装置の回路構成を示す図である。図１３において、ＬＥＤバックライト装置８００は、直流電源８０１と、ブーストコンバータ８０２と、ＬＥＤストリングス８０３〜８０５と、逆流防止用ダイオード８０６〜８０８と、トランス８０９〜８１１と、コンデンサＣ１〜Ｃ３と、を備える。なお、ＬＥＤバックライト装置８００では、３つのＬＥＤストリングス８０３〜８０６を駆動するための回路構成を示しているが、ＬＥＤストリングスの数は３つより多くしても良いし、少なくしても良い。すなわち、液晶表示装置のサイズ等に応じてＬＥＤストリングスの数は適宜変更されるため、ＬＥＤバックライト装置８００における逆流防止用ダイオード、トランス、及びコンデンサの各数は適宜変更される。なお、ブーストコンバータ８０２、ＬＥＤストリングス８０３〜８０５、逆流防止用ダイオード８０６〜８０８、コンデンサＣ１〜Ｃ３は、図４に示したブーストコンバータ２０２、ＬＥＤストリングス２０３、２０４、逆流防止用ダイオード２０５、２０６、及びコンデンサＣ１、Ｃ２と同様の回路構成であり、同様の機能を有するため、これらの構成説明は省略する。
【００５７】
トランス８０９〜８１１は、一次側コイルが直列にループ状に接続され、二次側コイルの各一端部が逆流防止用ダイオード８０６〜８０８の各カソード電極に接続され、二次側コイルの各他端部が接地部又はフィードバック回路に接続されている。一次側コイルと二次側コイルの極性は互いに同一方向であり、巻数比は同一である。トランス８０９〜８１１は、コンデンサＣ１〜Ｃ３から逆流防止用ダイオード８０６〜８０８を介して供給される交流電流により一次側コイルと二次側コイルの間に電磁結合作用を発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御される。トランス８０９〜８１１は、電流バランス回路として機能する。なお、フィードバック回路としては、トランス８０９〜８１１の共通接地側に接続した抵抗Ｒにより出力段の電圧を検出し、この検出電圧をブーストコンバータ８０２にフィードバックして、ＬＥＤストリングス８０３〜８０５に供給される直流電圧レベルを制御するようにしてもよい。
【００５８】
＜回路動作＞
まず、ブーストコンバータ８０２では、直流電源８０１から供給される直流電圧ＶＩＮが所定周波数及び所定振幅の交流電流に変換されてＬＥＤストリングス８０３〜８０５の各一端部側のＬＥＤのアノード電極とコンデンサＣ１〜Ｃ３との接続ノードに供給される。コンデンサＣ１〜Ｃ３に供給された交流電流は平滑されて所定振幅の直流電流として各ＬＥＤストリングス８０３〜８０５に供給される。また、コンデンサＣ１〜Ｃ３から逆流防止用ダイオード８０６〜８０８を介して交流電流がトランス８０９〜８１１に供給される。
【００５９】
トランス８０９〜８１１では、逆流防止用ダイオード８０６〜８０８を介して供給された交流電流により一次側コイルと二次側コイルの間に電磁結合作用が発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御される。したがって、ＬＥＤストリングス８０３〜８０５には同一の直流電流が供給されて、ＬＥＤストリングス８０３〜８０５は点灯される。
【００６０】
以上のように、本発明の実施形態４に係るＬＥＤバックライト装置８００では、図１、図２及び図３に示した従来のＬＥＤバックライト装置のように電流バランス回路として用いられるトランスは電源とＬＥＤストリングスの間に設置せず、各ＬＥＤストリングス８０３〜８０５のカソード電極側に接続された各逆流防止用ダイオード８０６〜８０８のカソード電極側に電流バランス回路として用いられるトランス８０９〜８１１を接続したため、ＬＥＤストリングス８０３〜８０５のアノード電極側を単一ノードとして共通にすることができる。このため、トランス８０９〜８１１の接地側の配線接続を多数設ける必要がなく、回路構成が簡略化できる。また、高耐圧の素子や回路を用いる必要がないため、ＬＥＤバックライト装置の製造コストを低減することができる。
【００６１】
図１４は、図１３のトランス８０９〜８１１の接続が異なる構成を示す図である。図１４において、トランス８０９〜８１１の一次側コイルが直列に接続されるとともに、一次側コイルの各端部が接地部に接続されている。このトランス８０９〜８１１の構成とした場合も図１４に示したトランス８０９〜８１１と同様に、逆流防止用ダイオード８０６〜８０８を介して供給された交流電流により一次側コイルと二次側コイルの間に電磁結合作用が発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御される。したがって、ＬＥＤストリングス８０３〜８０５には同一の直流電流が供給されて、ＬＥＤストリングス８０３〜８０５は点灯される。
【００６２】
次に、図１３に示したＬＥＤバックライト装置８００の動作をシミュレーションするための回路構成について図１５を参照して説明する。図１５は、図１３に示したＬＥＤバックライト装置８００の直流電源８０１及びブーストコンバータ８０２としての交流電源９０１、９０２及び回路９０３と、ＬＥＤストリングス８０３〜８０５としての抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ３〜Ｒ＿ＬＥＤ５と、コンデンサＣ９〜Ｃ１１と、逆流防止用ダイオードＤ９〜Ｄ１１と、トランス９０４〜９０６と、を備える。
【００６３】
交流電源９０１、９０２は、所定周波数及び所定振幅の交流電圧Ｖ１、Ｖ２を回路９０３に供給する。回路９０３は、交流電源９０１、９０２から供給される交流電圧を所定振幅の交流電流に昇圧して抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ３〜Ｒ＿ＬＥＤ５とコンデンサＣ９〜Ｃ１１に供給する。コンデンサＣ９〜Ｃ１１は、供給された交流電流を平滑して所定振幅の直流電流としてＬＥＤストリングス８０３〜８０５としての抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ３〜Ｒ＿ＬＥＤ５に供給する。また、コンデンサＣ９〜Ｃ１１から逆流防止用ダイオードＤ９〜Ｄ１１を介して交流電流がトランス９０４〜９０６に供給される。トランス９０４〜９０６は、逆流防止用ダイオードＤ９〜Ｄ１１を介して供給された交流電流により一次側コイルと二次側コイルの電磁結合作用を発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御される。したがって、ＬＥＤストリングス８０３〜８０５としての抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ３ｋらＲ＿ＬＥＤ５には同一の直流電流が供給される。
【００６４】
直流電源８０１及びブーストコンバータ８０２としての交流電源９０２及び回路９０３は、固定の交流電圧を出力する。交流電源９０１は起動時の０Ｖからシミュレーション動作を行うため交流電源を用いているが、固定の直流電圧を出力する。
【００６５】
図１６（Ａ）、（Ｂ）では、横軸は測定時間を示し、２５０μｓ〜３００μｓの期間の各信号の変化を示している。
【００６６】
図１５において、交流電源９０１、９０２では、例えば、Ｖ３＝２４Ｖの直流電圧と振幅がＶ４＝１０Ｖの正弦波交流電圧をそれぞれ発生させている。この正弦波交流電圧が回路９０３により昇圧されて抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ３〜Ｒ＿ＬＥＤ５とコンデンサＣ９〜Ｃ１１との接続ノードО２に印加された交流電圧Ｖ（О２）は図１６（Ｂ）に示すようになった。そして、この昇圧された正弦波交流電圧により流れる交流電流がコンデンサＣ９〜Ｃ１１により平滑された直流電流が抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ３〜Ｒ＿ＬＥＤ５に供給されるとともに、コンデンサＣ９〜Ｃ１１から逆流防止用ダイオードＤ９〜Ｄ１１を介してトランス９０４〜９０６に交流電流が流れると、一次側コイルと二次側コイルの間に電磁結合作用が発生し、この電磁結合作用により一次側コイルに流れる交流電流と二次側コイルに流れる交流電流が同一になるように制御される。このことにより、ＬＥＤストリングス８０３〜８０５としての抵抗負荷Ｒ＿ＬＥＤ３〜Ｒ＿ＬＥＤ５には、図１６（Ａ）に示すように同一の直流電流−Ｉ（Ｒ＿ＬＥＤ３）〜−Ｉ（Ｒ＿ＬＥＤ５）が流れるようになった。
【００６７】
（実施形態５）
次に、上記図４に示したＬＥＤバックライト装置２００を含む液晶表示装置について図１７に示すブロック図を参照して説明する。図１７に示すように、液晶表示装置１０００は、ＡＣ／ＤＣ電源装置１０１０と、ＬＣＤモジュール部１０２０と、バックライト装置１０３０と、を備える。
【００６８】
ＡＣ／ＤＣ電源装置１０１０は、コンセント１０１１、ＡＣ／ＤＣ整流部１０１２、及びＤＣ／ＤＣコンバータ１０１３から構成され、外部の商用交流電源電圧１００Ｖ又は２４０Ｖを直流電源電圧に変換してＬＣＤモジュール部１０２０に出力する。
【００６９】
ＬＣＤモジュール部１０２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２１、共通電極電圧発生部（Ｖｃｏｍ発生部）１０２２、γ電圧発生部１０２３、ＬＣＤパネル部１０２４、及びバックライト装置１０３０から構成され、外部のグラフィックコントローラ（図示せず）から入力される画像データに応じた画像を表示する。ＬＣＤパネル部１０２４は、複数の液晶素子がゲートドライバ部とデータドライバ部から各々伸びる複数のデータ線と複数のゲート線が交差する部分に各々接続されている。複数の液晶素子は、表示画像領域毎に分割されて、その表示画像領域毎に階調が制御される。
【００７０】
共通電極電圧発生部１０２２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２１においてレベル変換されて供給される直流電圧に基づいて共通電極電圧Ｖｃｏｍを発生してＬＣＤパネル部１０２４に出力する。
【００７１】
γ電圧発生部１０２３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２１においてレベル変換された直流電圧に基づいてγ電圧Ｖｄｄを発生してＬＣＤパネル部１０２４に供給する。図１７では、共通電極電圧発生部１０２２とγ電圧発生部１０２３がＬＣＤパネル部１０２４から分離されている例を示したが、これらをＬＣＤパネル部１０２４に含ませて構成することもできる。
【００７２】
バックライト装置１０３０は、バックライト駆動部１０３１及びバックライト部１０３２から構成される。バックライト駆動部１０３１には、上記図２に示したブーストコンバータ２０２、逆流防止ダイオード２０５、２０６、トランス２０７、及びコンデンサＣ１、Ｃ２が含まれる。バックライト部１０３２は、上記図２に示した複数のＬＥＤストリングス２０３、２０４が含まれる。バックライト部１０３２は、入力画像をＬＣＤパネル部１０２４に表示する際に、その入力画像の輝度に合わせて階調を制御するため、点灯時間が制御される。
【００７３】
液晶表示装置１０００は、バックライト装置１０３０内のバックライト駆動部１０３１に上述したブーストコンバータ２０２、逆流防止ダイオード２０５、２０６、トランス２０７、及びコンデンサＣ１、Ｃ２を備えたため、バックライト装置１０３０は、消費電力を低減できる。なお、ＡＣ／ＤＣ電源装置１０１０をＬＣＤモジュール部１０２０に内蔵させてもよい。
【００７４】
図１８は、実施形態５に係る液晶表示装置の構造を示す分解斜視図である。図１８は、液晶表示装置の回路構成ではなく、機構を図示したものである。図１８に示すように、液晶表示装置１０００は、バックライトアセンブリ１０５０、ディスプレイユニット１０７０及び収納容器１０８０を備える。
【００７５】
ディスプレイユニット１０７０は、映像を表示する液晶表示パネル１０７１、液晶表示パネル１０７１を駆動するための駆動信号を出力するデータ印刷回路１０７２及びゲート印刷回路１０７３を含む。データ印刷回路１０７２及びゲート印刷回路１０７３は、それぞれデータテープキャリアパッケージ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ、以下、ＴＣＰという）１０７４及びゲートＴＣＰ１０７５を通じて液晶表示パネル１０７１と電気的に連結される。
【００７６】
液晶表示パネル１０７１は、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）基板１０７６、ＴＦＴ基板１０７６に対向して結合されるカラーフィルタ基板１０７７及び両基板１０７６、１０７７の間に介在された液晶１０７８を含む。
【００７７】
ＴＦＴ基板１０７６は、例えば、スイッチング素子であるＴＦＴ（図示せず）がマトリクス状に形成された透明なガラス基板である。ＴＦＴのソース及びゲート端子には、それぞれデータ及びゲートラインが接続され、ドレイン端子には透明な導電性材質からなる共通電極（図示せず）が形成される。
【００７８】
カラーフィルタ基板１０７７は、例えば、色画素であるＲＧＢ画素（図示せず）が薄膜工程によって形成された基板である。カラーフィルタ基板１０７７は、透明な導電性材質からなる共通電極（図示せず）が形成される。
【００７９】
収容容器１０８０は、底面１０８１及び底面１０８１のエッジ部に収納空間を形成するために形成された側壁１０８２により構成される。収容容器１０８０は、バックライトアセンブリ１０１０及び液晶表示パネル１０７１が移動しないように固定する。
【００８０】
底面１０８１は、バックライトアセンブリ１０１０（図１７のバックライト部１０３２）が装着されるのに十分な底面面積を有し、バックライトアセンブリ１０５０と同じ構成を有することが好ましい。この例では、底面１０８１及びバックライトアセンブリ１０５０は、四角いプレート形状を有する。側壁１０８２は、バックライトアセンブリ１０１０が外部に離脱することのないように底面１０８１のエッジ部から略垂直に延長される。
【００８１】
この例における液晶表示装置１０００は、バックライト駆動部１０６０及びトップシャーシ１０９０をさらに含む。
【００８２】
バックライト駆動部１０６０は、収容容器１０８０の内部に配置され、バックライトアセンブリ１０５０を駆動するための直流電圧を発生させる。バックライト駆動部１０６０から発生された直流電圧は、第１電源印加線１０６３及び第２電源印加線１０６４を通じてバックライトアセンブリ１０５０に印加される。第１電源印加線１０６３及び第２電源印加線１０６４は、バックライトアセンブリ１０５０の両側部に形成された第１電極１０４０ａ及び第２電極１０４０ｂに直接接続してもよいし、別の部材（図示せず）を利用して第１電極１０４０ａ及び第２電極１０４０ｂに接続してもよい。また、バックライトアセンブリ１０５０は、接地用配線１０４１により収容容器１０８０に接地されている。バックライト駆動部１０６０は、収容容器１０８０に収容されることにより、バックライトアセンブリ１０５０と同様に収容容器１０８０に接地される。すなわち、バックライトアセンブリ１０５０とバックライト駆動部１０６０は、共通の収容容器１０８０に接地される。
【００８３】
トップシャーシ１０９０は、液晶表示パネル１０７１のエッジ部を囲みながら収容容器１０８０に結合される。トップシャーシ１０９０を設けることにより、外部からの衝撃に対する液晶表示パネル１０７１の破損を防止し、液晶表示パネル１０７１が収容容器１０８０から離脱することを防止することができる。
【００８４】
この液晶表示装置１０００は、バックライトアセンブリ１０５０から出射される光の特性を向上させるための少なくとも一枚の光学シート１０９５をさらに含んでもよい。光学シート１０９５は、光を拡散するための拡散シート又は光を集光するためのプリズムシートを含んでもよい。
【００８５】
したがって、ＬＥＤバックライト装置２００を備えた液晶表示装置１０００において、バックライト駆動部１０６０に上述したブーストコンバータ２０２、逆流防止用ダイオード２０５、２０６、トランス２０７、及びコンデンサＣ１、Ｃ２を備えたため、ＬＥＤバックライト装置の省電力化を図ることが可能になる。また、液晶表示装置１０００には、上記実施形態２〜４のＬＥＤバックライト装置４００、６００、８００を適用してもよい。
【００８６】
なお、上記実施形態１〜実施形態４に示したＬＥＤバックライト装置は、小型サイズや中型サイズの液晶パネルではなく、比較的大型の液晶パネルに適用することが好ましい。
【符号の説明】
【００８７】
２００，４００，６００，８００…ＬＥＤバックライト装置、２０２，４０２，６０２，８０２…ブーストコンバータ、２０３、２０４，４０３〜４０６，６０３、６０４，８０３〜８０５…ＬＥＤストリングス、２０５、２０６，４０７〜４１０，６０５、６０６，８０６〜８０８…逆流防止用ダイオード、２０７，４１１〜４１３，６０７、６０８，８０９〜８１１…トランス、Ｃ１〜Ｃ４…コンデンサ、１０００…液晶表示装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力段が電源に接続されて電源電圧を昇圧するコンバータと、
前記コンバータの出力段に各々接続され、直列に接続された複数のＬＥＤを各々有する複数のＬＥＤストリングスと、
前記コンバータの出力段に接続され、前記複数のＬＥＤストリングスに並列に各々接続された複数の電流平滑回路と、
前記複数の電流平滑回路及び前記複数のＬＥＤストリングスの各出力段に接続された複数の逆流防止回路と、
前記複数の逆流防止回路の各出力段に複数の一次側コイル及び複数の二次側コイルの各一端部が直列に接続され、該複数の一次側コイル及び該複数の二次側コイルの各他端部が共通の接地部に接続された複数のトランスと、を備えることを特徴とするＬＥＤバックライト装置。
【請求項２】
前記複数のトランスの複数の一次側コイル及び複数の二次側コイルは、互いに極性が反対方向であることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤバックライト装置。
【請求項３】
前記複数のＬＥＤストリングスは偶数列であり、
前記複数のトランスのうち隣接するトランスの各他端部には、前記一次側コイル及び前記二次側コイルを有する他のトランスの各一端部を接続し、該一次側コイル及び該二次側コイルの各他端部を接地部に接続したことを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤバックライト装置。
【請求項４】
入力段が電源に接続されて電源電圧を昇圧するコンバータと、
前記コンバータの出力段に各々接続され、直列に接続された複数のＬＥＤを各々有する複数のＬＥＤストリングスと、
前記コンバータの出力段に接続され、前記複数のＬＥＤストリングスに並列に各々接続された複数の電流平滑回路と、
前記複数の電流平滑回路及び前記複数のＬＥＤストリングスの各出力段に接続された複数の逆流防止回路と、
前記複数の逆流防止回路の各出力段に複数の二次側コイルの各一端部が直列に接続され、該複数の二次側コイルの各他端部が共通の接地部に接続され、複数の一次側コイルがループ状に直列に接続された複数のトランスと、を備えることを特徴とするＬＥＤバックライト装置。
【請求項５】
前記複数のトランスの複数の一次側コイル及び複数の二次側コイルは、互いに極性が同一方向であることを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤバックライト装置。
【請求項６】
前記複数の一次側コイルは直列に接続され、該直列に接続された複数の一次側コイルの一端部及び他端部は接地部に接続されたことを特徴とする請求項４又は５に記載のＬＥＤバックライト装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載のＬＥＤバックライト装置を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１】
入力段が電源に接続されて電源電圧を昇圧するコンバータと、
前記コンバータの出力段に各々接続され、直列に接続された複数のＬＥＤを各々有する複数のＬＥＤストリングスと、
前記コンバータの出力段に接続され、前記複数のＬＥＤストリングスに並列に各々接続された複数の電流平滑回路と、
前記複数の電流平滑回路及び前記複数のＬＥＤストリングスの各出力段に接続された複数の逆流防止回路と、
前記複数の逆流防止回路の各出力段に複数の一次側コイル及び複数の二次側コイルの各一端部が直列に接続され、該複数の一次側コイル及び該複数の二次側コイルの各他端部が共通の接地部に接続された複数のトランスと、を備えることを特徴とするＬＥＤバックライト装置。
【請求項２】
前記複数のトランスの複数の一次側コイル及び複数の二次側コイルは、互いに極性が反対方向であることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤバックライト装置。
【請求項３】
前記複数のＬＥＤストリングスは偶数列であり、
前記複数のトランスのうち隣接するトランスの各他端部には、前記一次側コイル及び前記二次側コイルを有する他のトランスの各一端部を接続し、該一次側コイル及び該二次側コイルの各他端部を接地部に接続したことを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤバックライト装置。
【請求項４】
入力段が電源に接続されて電源電圧を昇圧するコンバータと、
前記コンバータの出力段に各々接続され、直列に接続された複数のＬＥＤを各々有する複数のＬＥＤストリングスと、
前記コンバータの出力段に接続され、前記複数のＬＥＤストリングスに並列に各々接続された複数の電流平滑回路と、
前記複数の電流平滑回路及び前記複数のＬＥＤストリングスの各出力段に接続された複数の逆流防止回路と、
前記複数の逆流防止回路の各出力段に複数の二次側コイルの各一端部が直列に接続され、該複数の二次側コイルの各他端部が共通の接地部に接続され、複数の一次側コイルがループ状に直列に接続された複数のトランスと、を備えることを特徴とするＬＥＤバックライト装置。
【請求項５】
前記複数のトランスの複数の一次側コイル及び複数の二次側コイルは、互いに極性が同一方向であることを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤバックライト装置。
【請求項６】
前記複数の一次側コイルは直列に接続され、該直列に接続された複数の一次側コイルの一端部及び他端部は接地部に接続されたことを特徴とする請求項４又は５に記載のＬＥＤバックライト装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載のＬＥＤバックライト装置を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１３−１０１８７５（Ｐ２０１３−１０１８７５Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４５５８６（Ｐ２０１１−２４５５８６）
【出願日】平成２３年１１月９日（２０１１．１１．９）
【出願人】（５９８０４５０５８）株式会社サムスン横浜研究所 (294)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月９日（２０１１．１１．９）
【出願人】（５９８０４５０５８）株式会社サムスン横浜研究所 (294)
【Ｆターム（参考）】
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